轴压承载力

摘要： 对H型钢通过盖板和端板采用高强螺栓连接的装配式钢支撑构件进行弯曲刚度试验,根据荷载-跨中挠度曲线得到装配式H型钢支撑的等效弯曲刚度,进而确定装配式H型钢支撑的轴压承载力。研究表明:装配式H型钢支撑的螺栓连接节点会降低基本构件的弯曲刚度,弯曲刚度降低约64.3%;当杆件长度较小时,同长度基本构件与装配式钢支撑的轴压承载力差别不大;当构件长度为11~17 m、17~30 m时,同长度基本构件的轴压承载力分别大约为装配式支撑杆轴压承载力的2倍、3倍。

摘要： 为研究哑铃型不锈钢管海砂混凝土长柱轴压性能,以郑州黄河二桥为工程背景,开展该类长柱结构轴压试验研究;通过有限元参数分析,提出该类结构承载力计算简式.研究结果表明:轴向荷载作用下,哑铃形不锈钢管海砂混凝土长柱的破坏模态表现为侧向挠度发展较大的整体失稳破坏;现有相关规范高估了试验构件的稳定系数;提出的稳定系数计算简式可较为准确预测轴压荷载作用下哑铃形不锈钢管海砂混凝土长柱的稳定承载力.

摘要： 工程实际中的钢管混凝土构件在材料缺陷、构造开槽、环境腐蚀等因素的影响下,外部钢管表面将产生影响其结构完整性和使用寿命的局部缺陷。为研究钢管开槽对钢管混凝土短柱轴压承载力和钢管约束作用的影响,开展开槽方钢管混凝土短柱轴压性能试验研究和有限元分析。试验采用机械开槽的方式模拟钢管局部缺陷,探讨中部横向开槽、中部纵向开槽、角部横向开槽、角部纵向开槽4种开槽方式对构件荷载-应变曲线和破坏模式的影响。研究结果表明:开槽试件因开槽方式不同表现为槽口的凸起或闭合,且不同开槽方式将不同程度地降低钢管约束作用,导致构件承载力发生不同程度的下降,其中以中部横向开槽试件承载力下降最明显。之后采用ABAQUS有限元软件建立开槽方钢管混凝土短柱轴压三维实体有限元模型,在试验验证的基础下建立足尺模型进行参数分析,探讨不同开槽方式对承载力和钢管形状约束系数的影响。分析结果表明,横向开槽算例承载力和钢管形状约束系数降低相对未开槽算例较为明显,而竖向开槽算例基本不变。通过考虑不同开槽方式下钢管形状约束系数的折减建立开槽方钢管混凝土轴压承载力实用计算公式,公式计算结果与试验结果、有限元结果均吻合较好,表明实用计算公式精度较高,可应用于工程实际中开槽钢管混凝土构件承载力的计算。

摘要： 目的提出一种适用于轻钢厂房或大跨房屋的缀条式双肢梯形薄钢格构柱,并研究其轴心受压承载性能。方法采用ABAQUS有限元软件对梯形截面双肢格构柱数值模型进行非线性分析,研究构件的应力发展趋势和破坏机理,分析柱高和分肢腹板高度参数对格构柱轴压承载力的影响机制,并采用现行规范有效宽度法对构件进行极限承载力计算分析。结果随着柱高增加,格构柱由强度破坏转为整体失稳破坏,同时伴有斜卷边畸变屈曲耦合破坏,轴压承载力下降速度先快后慢;随着腹板高度增加柱由绕实轴失稳转为绕虚轴失稳,承载力先增大后减小;规范计算值对腹板高度在80~120 mm时,结果偏于安全;腹板高度为140 mm时,结果偏不安全。结论双肢梯形薄钢格构柱的截面形式布置灵活,轴压承载力较高;薄钢格构柱的分肢腹板高度取100~120 mm为宜;建议修正稳定系数Φ,得出适用于双肢梯形冷弯薄钢格构柱的承载力计算公式。

摘要： 为探讨在相同用钢量下不同截面形式的冷弯薄壁型钢极限承载力大小和屈曲破坏模式的不同,文中以冷弯薄壁C型钢轴压试验为基础,通过ABAQUS有限元软件建立了4种不同截面加劲形式的模型,同时分析了加劲的朝向对试件极限承载力及屈曲破坏的影响。结果是相同用钢量下,板件V型加劲的截面形式相较于其他截面形式提高试件极限承载力更为显著。二次加劲与加劲朝向的不同只对试件的屈曲破坏模式有影响。

摘要： 为了研究矩形不锈钢管混凝土短柱轴压承载力性能,对7组不同截面尺寸的矩形不锈钢管混凝土短柱进行轴压试验,得到了不同试件的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-横向应变曲线、荷载-纵向应变曲线、荷载-长宽比曲线,分析了矩形截面长宽比对试件承载力的影响.研究结果表明:矩形不锈钢管混凝土短柱在轴向压力作用下,其典型破坏模式为试件局部向外屈曲破坏;在相同长宽比的情况下,壁厚由4 mm增加到6 mm时,试件承载力增加25%~57%;在相同壁厚的情况下,长宽比由1增加到2,试件承载力减小22%~30%;将本文试验数据与国内外普通碳钢钢管混凝土柱的相关规范和标准的计算结果进行对比分析,发现不锈钢管混凝土短柱轴压承载力较相同截面的普通碳钢钢管混凝土短柱承载力平均高出14%;通过数值拟合得到了轴压承载力计算公式,该计算公式能较好地预测矩形不锈钢管混凝土短柱轴压承载力.

摘要： 内置钢板预制壳(Steel PlatePrefabricated Shell,SPPS)是一种新型加固RC柱的方法。设计2种钢板箍间距的预制壳加固不同箍筋配箍率的RC柱,并开展轴压加载试验。探讨了预制壳加固RC柱的破坏特征和受力性能,研究了不同钢板箍间距的约束效应,以及箍筋间距对SPPS加固柱轴压性能的影响规律。结果表明:SPPS加固能有效提高RC柱的峰值承载力,其加固效果随柱内部配箍率的减小和钢板箍配钢率的增大更为显著。通过理论研究和试验数据分析,提出了考虑箍筋和钢板箍共同约束的轴压承载力计算方法,计算结果偏于安全。提出的内置钢板预制壳加固方法具有优良的加固性能,可为工程应用提供借鉴。

摘要： 为了研究环状钢骨-钢管混凝土柱轴压承载力以及相关设计参数对轴压性能的影响,对4个普通钢管混凝土柱及12个环状钢骨-钢管混凝土柱进行了卧位加载试验,并对破坏模式、轴向荷载-位移曲线、轴向荷载-侧向位移曲线及应变进行了分析,试验结果表明:与普通钢管混凝土柱相比,环状钢骨-钢管混凝土柱承载力最大可提高20.39%,轴向刚度可提高约82.27%;整体环向板在试验间距范围内对试件承载力影响较小,对轴向刚度提升幅度较大;内配环状钢骨能够显著改变试件的破坏模式,且内部环状钢片和整体环向板在整个加载过程中全程参与受力,对试件整体的承载力和刚度都有着一定的贡献.

摘要： 完成了24根GRC网格与聚丙烯纤维混凝土复合加固混凝土圆柱试件的轴压性能试验,研究了不同加固层混凝土中聚丙烯纤维含量、GRC网格包裹位置及包裹方式等参数对试件抗压性能的影响规律,得到了其破坏形态、荷载-应变曲线、荷载-位移曲线及极限荷载。结果表明:试件破坏形态主要为中部压溃和斜剪破坏,大部分试件加固层混凝土最终剥离;GRC网格全包试件较间隔包裹试件表现出更高的抗压性能;GRC网格外包在加固层混凝土表面的试件抗压性能优于内包在核心柱混凝土表面的试件;掺入聚丙烯纤维可小幅度增强试件抗压性能;GRC网格和聚丙烯纤维均能显著提升试件的延性。提出了GRC网格与聚丙烯纤维复合加固混凝土圆柱的正截面轴压承载力计算方法,经对比,计算值略小于试验值。

摘要： 本研究对9根圆钢管约束型钢混凝土短柱、1根圆钢管约束混凝土短柱、1根圆钢管型钢混凝土短柱开展了轴压力学性能试验,重点分析了钢管屈服强度、型钢屈服强度、钢管径厚比、混凝土强度等级、钢管内壁处理方式、钢管约束模式等重要参数对钢管约束型钢混凝土短柱的破坏模式,以及对轴压承载力和延性的影响规律。结果表明:高强圆钢管约束高强型钢混凝土短柱的破坏模式为整体剪切破坏,高强钢管表面没有发生明显的局部鼓曲,内置高强型钢有效地限制了混凝土斜裂缝的发展。对于圆钢管约束型钢混凝土短柱,采用高强钢管、高强型钢相比采用普强钢管、普强型钢,试验轴压承载力与简单叠加轴压承载力的比值从1.37提升至1.49,延性系数从2.22提高至3.25,材料利用更充分,延性更优异,对核心混凝土的约束作用更强。在《钢管约束混凝土结构技术标准》(JGJ/T471—2019)和本文参数分析结果的基础上,不考虑约束混凝土强度最大限值,采用已有的约束混凝土本构模型,提出了高强圆钢管约束高强型钢混凝土短柱的轴压承载力修正公式。本研究可为实际工程应用提供科学依据和数据参考。

摘要： 钢板带加固既有砖砌体墙技术因其湿作业少、不需要模板、工期短、可逆性好等优点逐渐得到广泛的应用.依据砌体受压试验的全过程曲线,分析对比了不同的砌体本构模型,结果表明五次多项式本构模型能够较好地反映砌体受压四个阶段的特征点.此外,竖向钢板带较薄且柔,在竖向荷载作用下容易发生局部屈曲.根据砌体达到峰值应力时对应的峰值应变、钢材屈服应变、竖向钢板带临界屈曲应变的发生顺序,提出了不同破坏特征下钢板带加固砖砌体墙的轴压承载力计算公式.基于计算公式与既有试验数据的对比分析,结果表明所提计算公式具有较好的预测精度,可用于指导类似工程的加固设计.

摘要： 多螺旋箍筋能够显著提高矩形混凝土柱的轴压承载力.本文采用有限元方法分析了多螺箍筋约束对矩形混凝土截面应力分布和幅值的影响.采用试验数据对多国规范的约束混凝土柱轴压计算方法进行了分析验证,分析了不同计算方法引起承载力计算结果出现差异的因素.基于数值分析结果,推导了适用于多螺旋箍筋柱的轴压承载力计算公式,其中不同部位的混凝土根据约束条件采用不同的约束混凝土本构.试验结果的对比分析表明该方法的具有更高的计算精度.

摘要： 提出了基于Tsai-Hill各项正交异性板屈服准则的GFRP管屈服准则,并基于此推导出室温、水浸泡、海水浸泡环境下GFRP管混凝土短柱轴压极限承载力计算公式.通过6根GFRP管混凝土短柱轴压试验和21根有限元数值构件,验证理论计算公式的准确性,并进一步分析水、海水浸泡环境对GFRP管混凝土短柱轴压性能的影响.研究结果表明:基于GFRP管屈服准则建立的室温、水浸泡、海水浸泡环境下GFRP管混凝土轴压承载力计算公式可用于计算各环境下由GFRP管约束混凝土柱的轴压极限承载力.理论计算值与数值模拟值、试验值吻合较好.水、海水浸泡环境对GFRP管混凝土短柱的极限承载力以及变形性能都有影响.

摘要： 在超高层建筑中出现了内配钢筋笼、钢板及钢管的钢管混凝土柱,本文称之为内配加劲件的钢管混凝土柱.本文主要研究圆内配加劲件的空心钢管混凝土的轴压承载力,基于极限平衡理论,推导其轴压承载力,并根据统一理论提出圆内配加劲件的空心钢管混凝土的轴压承载力统一公式;将已有试验及有限元和理论公式、统一公式比对,发现三者吻合较好.本文的公式可以为其工程应用提供依据.

摘要： 提出考虑外钢管与FRP的双重约束效果,采用双剪统一理论分析了内置FRP管的方钢管混凝土组合柱(SCFC)外钢管、外层混凝土、FRP管以及内层混凝土的应力状态,根据静力平衡条件得到了SCFC组合柱的轴压承载力计算公式,其与试验结果能够较好吻合.分析了含钢率、FRP与钢的相对配置率、FRP径厚比以及FRP管直径对轴压承载力提高系数的影响,结果表明:随着含钢率的增加、FRP与钢的相对配置率的提高以及FRP径厚比的减小,SCFC组合柱轴压承载力提高系数都有一定程度提高;内FRP管直径d与外钢管边长D之比0.65～0.75之间时,轴压承载力增益效果较好.

摘要： 钢管约束混凝土结构是近年来组合结构中的一个研究热点.梁柱节点作为建筑结构的重要组成部分,其力学性能和可靠性关系着整个结构的安全.本文基于ABAQUS有限元分析软件建立复式圆钢管约束高强混凝土短柱—钢梁节点模型.在与已有试验对比,验证有限元建模和分析方法正确可靠的基础上,以外钢管径厚比、内钢管径厚比、内外钢管直径比、钢梁规格、外环板宽度等参数为变量建立了11个节点模型,对其轴压性能进行分析研究.研究结果表明:该型节点轴压承载力显著强于复式圆钢管约束高强混凝土短柱,容易满足“强节点,弱构件”的设计原则;其轴压承载力随内外钢管直径比、钢梁规格尺寸的增加而增加,随内外钢管径厚比的增加而减小,外环板宽度对其影响不明显.

摘要： 为研究冷弯薄壁型钢异型截面货架立柱在局部火灾下的轴压性能,以欧洲规范EN1991-1-2和EN1993-1-2为基础,采用有限元分析软件ABAQUS模拟火源在构件底部时的温度场,并对局部火灾情况下冷弯薄壁型钢货架立柱进行轴压稳定性分析.首先通过现有试验结果验证了有限元分析模型的准确性,随后对不同截面、不同长度和不同厚度的货架立柱在不同温度作用下的轴压性能进行数值分析,并在温度场分析模型中考虑了火焰长度、火焰直径和热释放率等3个因素的影响.结果表明:货架立柱的长度和温度对其轴压承载力有较大影响;在局部火灾情况下,货架立柱温度沿长度方向呈现梯度分布,并且这种温度梯度对货架立柱破坏模式有着重要影响.最后,基于数值参数分析结果,给出了冷弯薄壁型钢货架立柱在局部火灾(800°C)情况下适用于整体屈曲的直接强度法(DSM)设计曲线.

摘要： 内撑式基坑中,常用的钢楔式活络端有偏心受力、整体性差、品控水平低等缺点,成为装配式钢支撑体系的薄弱环节,影响着整体性能与安全,成为事故诱因之一.阐述了可拆卸双肢BFW活络端的结构构造与工作原理,计算了设计承载力和刚度;加工3组足尺试件进行了现场应用试验,得到其工作性能及安装技术措施;之后回收试件,进行了轴压承载力试验,获取荷载——位移曲线与螺栓荷载——应变曲线.结果表明:1)D-BFW活络端承载性能好、结构设计合理,计算得设计承载能力为2551kN,刚度为297kN/mm;2)具备良好的施工可行性与广泛的适用性;3)力学性能试验得出屈服强度为3065kN,设计承载力为2600kN,刚度为300kN/mm.总之,D-BFW性能稳定,品控好,试验结果验证了设计计算的可靠性.

摘要： 为探讨钢管混凝土构件受压屈服后再次受荷时的承载力变化规律,以含钢率、套箍系数、核心混凝土中钢纤维掺量与反复加载次数为参数,对12根钢管混凝土短柱进行了反复轴压试验.结果表明:钢管混凝土短柱受压屈服后,如管壁出现开裂,再次承受荷载时其承载力下降显著.如管壁不出现开裂,截面合钢率高、套箍系数大时,构件承载力衰减缓慢,承载力损失较小;含钢率低、套箍系数较小时,承载力则先出现较大衰减,达到最小值后有小幅回升,承载力损失较大;5次反复加载,试件承载力均保持在初始承载力的60％以上.

摘要： 钢管混凝土柱在建筑结构中已经大量使用.欧洲、美国及中国均有相应计算规范,其中具有代表性的是EC4、AISC360、GB50936、DB29-57以及CECS159.对于矩形钢管混凝土轴压性能,全球范围内已经进行了大量的试验研究.然而,随着建筑技术的进步,高强钢材以及高强混凝土越来越多的使用,各国规范也进行了相应的改进.本文介绍了上述规范中关于矩形钢管混凝土柱材料强度、宽厚比的规定以及轴压计算方法.搜集了316组试验数据,对上述规范进行了验证和比较.经过验证,各个规范均能较为保守的计算轴压承载力.对于高强钢管混凝土柱,EC4和DB29-57计算结果没有明显的变化,AISC360偏于不安全,GB50936由于计算结果偏差较大而不适用于高强矩形钢管混凝土柱的计算.

摘要： 本发明涉及钢管混凝土的承载力测试领域，具体涉及一种测试钢管混凝土轴压短柱极限承载力设备及其方法，包括旋转座、高度调节架、冲压机构、若干个夹紧机构和下压机构，高度调节架固定安装在旋转座的顶部，若干个夹紧机构均固定安装在旋转座的顶部，若干个下压机构均安装在高度调节架上，该测试钢管混凝土轴压短柱极限承载力设备，通过夹紧机构对不同直径的钢管混凝土进行夹紧，且通过下压机构对钢管混凝土进行长时间的极限承载力测试，通过冲压机构对钢管混凝土进行短暂强力冲压的极限承载力测试，进而使得在测试过程中不容易发生晃动，避免了影响测量的数据，该设备便于运输，使得建筑工地往往便于进行测试。

摘要： 本发明公开了一种确定除尘器箱体立柱轴压稳定承载力的方法，属于除尘器结构技术领域。所适用的除尘器箱体结构特征为：墙板为加劲钢板，箱体立柱为轧制H型钢，立柱有垂直于墙板方向的横向支撑提供约束。经过大量有限元数值计算，充分考虑结构初始几何缺陷和焊接缺陷的影响，以及墙板发挥的受力蒙皮作用，归纳制定了以多项结构几何参数表征的除尘器箱体轴心受压柱的稳定系数表达式，在此基础上提出稳定承载力计算方法。本发明的方法适用范围广，使用方便，可靠性较高，可供除尘器设计、生产单位参考。

摘要： 本发明提供一种确定除尘器箱体双肢组合截面柱轴压稳定承载力的方法，属于除尘器结构技术领域。包括如下步骤：除尘器箱体立柱截面为两肢H型钢柱，在两肢间用加劲钢板制作的连接墙板连接；组合截面柱两侧连接除尘器箱体加劲钢板墙板；以除尘器箱体双肢组合截面柱轴压稳定系数为基础，计算双肢组合截面柱轴压稳定承载力Nr，公式为：其中的计算公式为：本发明的方法适用范围广，使用方便，可靠性较好，相对误差平均不超过4％，最大相对误差不超过9％，可供设计、生产单位参考。

摘要： 本发明涉及一种圆钢管混凝土轴压构件承载力分项系数的分析方法，属于土木工程承载力分析技术领域。包括如下步骤：确定作用效应可靠指标β

摘要： 本发明公开了一种外套钢管夹层混凝土加固混凝土柱轴压承载力统一计算方法，方法包括：S1.对不同截面形式的组合加固柱进行截面形状的统一转化，包括内部RC柱的转化及组合加固柱的转化；S2.建立组合加固柱各组成部分受力与变形关系；S3.计算组合加固柱极限承载力。本发明所提供的外套钢管夹层混凝土加固混凝土柱轴压承载力统一计算模型的优势在于可考虑到截面各组成部分的荷载不同步性对承载能力的影响。此外，本发明不仅适用于普通外套钢管夹层混凝土加固RC柱轴压承载力的计算，对于采用其他各向同性管材(管材种类如铝合金或其他材料)代替钢管进行加固的组合加固柱的轴压承载力计算也同样适用。

摘要： 本发明涉及一种约束混凝土组合柱在轴压作用下承载力的计算方法，忽略波纹侧板对承载力的贡献，将承载力分为多边形钢管、异形多腔体内大腔核心混凝土和多边形钢管内小腔混凝土三部分；分别考虑波纹板对大腔核心混凝土受压承载力和钢管对多边形钢管内小腔混凝土轴压承载力的提高，在其承载力基础上乘以定值套箍系数以得到套箍增强之后的承载力，采用了等效转换对复杂截面简单化处理，以此建立大腔核心混凝土抗压强度公式；第三步：将多边形钢管承载力和考虑了套箍增强系数之后核心混凝土和钢管内混凝土的承载力相加。本发明充分考虑各部分对混凝土的侧向约束能力，能够充分发挥钢材与混凝土的组合作用。

摘要： 本发明涉及一种钢管约束UHPC柱轴压承载力试验装置及其试验方法，包括UHPC柱、设于UHPC柱两端的加载钢板，所述UHPC柱从上往下依次分为上端加载段、中间试验段以及下端加载段，所述中间试验段的外侧套设有外包钢管，所述上端加载段和下端加载段的外侧均套设有套环，所述套环的内部具有沿竖向压缩变形的变形件，套环的两端面分别与加载钢板和外包钢管的端面相接触。本发明结构设计简单、合理，可避免加载端部的UHPC柱过早发生局部破坏的问题，同时试验时竖向轴压荷载不会作用于中间试验段的外包钢管，从而不影响中间试验段的钢管仅对核心UHPC起约束作用的受力状态，施工方便，可应用于钢管约束UHPC柱的轴压承载力试验研究。

摘要： 一种钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法，建立了圆形、方形、方形含圆角钢管混凝土短柱的统一轴压承载力的表达式其中，代表MCF；代表钢管混凝土截面中混凝土的截面面积；代表钢管混凝土截面中钢管的截面面积；CF是约束效应系数。本发明用于方形、圆形及方形带圆角的三种钢管混凝土短柱轴压承载力计算，其计算表达式实现了的统一，基于成熟通用的钢和混凝土屈服准则建立的承载力表达式概念清晰，也符合截面变化规律，并且承载力计算公式则不受材料强度的限制，适用于多种钢管混凝土短柱轴压承载力计算。

摘要： 本发明公开了钢管超高性能混凝土短柱轴压承载力预测方法、装置及存储介质，本发明通过获取实际混凝土抗压强度试验值和实际钢材强度，并获取实际混凝土截面面积以及实际钢管截面面积；根据实际钢材强度、实际钢管截面面积以及相互作用因子确定第一参数；根据实际混凝土抗压强度试验值以及实际混凝土截面面积的乘积，确定第二参数；根据第一参数与第二参数的和确定钢管超高性能混凝土承载力的预测结果；其中，相互作用因子为表征钢管与超高性能混凝土的相互作用系数，因此能够反映钢管与超高性能混凝土的之间相互作用关系，从而能够在一定程度上准确地确定钢管超高性能混凝土承载力的预测结果,本发明可广泛应用于建筑技术领域。

摘要： 本发明公开了一种外套钢管夹层混凝土加固混凝土柱轴压承载力统一计算方法，方法包括：S1.对不同截面形式的组合加固柱进行截面形状的统一转化，包括内部RC柱的转化及组合加固柱的转化；S2.建立组合加固柱各组成部分受力与变形关系；S3.计算组合加固柱极限承载力。本发明所提供的外套钢管夹层混凝土加固混凝土柱轴压承载力统一计算模型的优势在于可考虑到截面各组成部分的荷载不同步性对承载能力的影响。此外，本发明不仅适用于普通外套钢管夹层混凝土加固RC柱轴压承载力的计算，对于采用其他各向同性管材(管材种类如铝合金或其他材料)代替钢管进行加固的组合加固柱的轴压承载力计算也同样适用。