主管內(nèi)套鋼管的平面形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)軸壓性能

鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力研究——依托圓端形鋼管混凝土塔柱這一特殊結(jié)構(gòu)，利用子模型方法對(duì)鋼管混凝土變截面區(qū)作精確的應(yīng)力分析．對(duì)比實(shí)測數(shù)據(jù)，分析總結(jié)出圓端形鋼管混凝土塔柱節(jié)點(diǎn)在軸壓和偏壓荷栽作用下的應(yīng)力變化規(guī)律，找到結(jié)構(gòu)最不利應(yīng)力狀態(tài)。

鋼管混凝土由于能充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點(diǎn),為了能夠增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)性能,提出了套箍式節(jié)點(diǎn)即在節(jié)點(diǎn)處附加一個(gè)套管,同時(shí)套管上設(shè)計(jì)相應(yīng)的構(gòu)件承受荷載。首先假設(shè)方鋼管混凝土柱——鋼梁連接的一種模型,利用有限元軟件ansys9.0,研究其受力與變形的規(guī)律。最后借鑒其他類型節(jié)點(diǎn)的合理之處,改進(jìn)初始的模型,提出了新的節(jié)點(diǎn)的形式。

基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論,借助鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力計(jì)算公式的推導(dǎo),得出了極限狀態(tài)時(shí)鋼管和混凝土之間的側(cè)壓力,提出了界限套箍系數(shù)的概念,并給出界限套箍系數(shù)的計(jì)算公式,同時(shí)分析了不同套箍系數(shù)時(shí)鋼管的三向應(yīng)力和鋼管混凝土短柱的軸壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)不同發(fā)展趨勢的原因,且理論分析得出的結(jié)論與相關(guān)文獻(xiàn)的試驗(yàn)結(jié)果一致,說明分析過程的合理性;最后對(duì)影響因素進(jìn)行了分析,根據(jù)分析結(jié)果提出了實(shí)用建議,并發(fā)現(xiàn)相關(guān)參考文獻(xiàn)的界限套箍系數(shù)為該研究結(jié)果的特例。

為研究芯鋼管連接的鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)偏心受壓承載力的計(jì)算方法,應(yīng)用節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)和有限元方法對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力進(jìn)行了分析,表明節(jié)點(diǎn)承載力主要由芯鋼管混凝土和芯鋼管外的環(huán)形鋼筋混凝土共同承受。根據(jù)塑性理論的下限定理,推導(dǎo)出芯鋼管混凝土和節(jié)點(diǎn)區(qū)環(huán)形鋼筋混凝土的彎矩軸力相關(guān)曲線,并對(duì)曲線進(jìn)行了簡化。采用疊加原理將芯鋼管混凝土和節(jié)點(diǎn)區(qū)環(huán)形混凝土的承載力疊加得到節(jié)點(diǎn)偏心受壓時(shí)極限承載力,給出節(jié)點(diǎn)偏于安全的偏壓承載力的計(jì)算公式,公式中給出考慮芯鋼管混凝土受外圍環(huán)形鋼筋混凝土約束后的承載力提高系數(shù)k。以35層商住樓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際工程為算例,介紹了節(jié)點(diǎn)偏心受壓承載力公式的應(yīng)用方法。

鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀及待解決問題——鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國的高層建筑工程和大跨度橋梁工程中，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，然而對(duì)圓鋼管混凝土焊接節(jié)點(diǎn)的極限承載力，目前尚缺乏了解和研究。本文對(duì)鋼管混凝土焊接節(jié)點(diǎn)的研究成果進(jìn)行了評(píng)述，指出目前對(duì)于鋼管混凝土節(jié)...

結(jié)合某超高層鋼結(jié)構(gòu)工程,針對(duì)該項(xiàng)目中擬采用的中厚壁、大直徑鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)可能存在的層狀撕裂問題進(jìn)行試驗(yàn)研究。依據(jù)cecs28:90規(guī)范設(shè)計(jì)了兩種不同構(gòu)造的內(nèi)置加勁環(huán)節(jié)點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行的加載試驗(yàn)表明:該節(jié)點(diǎn)具有較高的承載力和變形能力,塑性鉸出現(xiàn)在梁柱交接處,若焊接稍有缺陷則很有可能發(fā)生層狀撕裂現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上,提出了對(duì)梁端翼緣進(jìn)行變截面擴(kuò)展處理的改進(jìn)型節(jié)點(diǎn),并重新進(jìn)行試驗(yàn)及相應(yīng)的有限元分析。研究表明:改進(jìn)型節(jié)點(diǎn)塑性鉸位置明顯偏離了節(jié)點(diǎn)區(qū)域,有效改善了節(jié)點(diǎn)的受力狀況。按彈塑性非線性有限元分析得到的節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)、應(yīng)力分布狀況和極限承載力與試驗(yàn)實(shí)測結(jié)果基本吻合,證明工程設(shè)計(jì)所采用的分析理論符合節(jié)點(diǎn)的實(shí)際工作狀況,所提出的變截面坡度為1∶1的小擴(kuò)展形式構(gòu)造措施可以避免層狀撕裂的發(fā)生。

《天津市矩形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)技術(shù)規(guī)程》(以下簡稱"本規(guī)程")根據(jù)所制定的編制大綱,總結(jié)了近年來矩形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)和研究成果,并在參考了國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上編制而成。文中介紹了本規(guī)程中總則、術(shù)語和符號(hào)、基本設(shè)計(jì)規(guī)定、計(jì)算原則、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、施工等主要部分的要點(diǎn)。

在鋼管混凝土構(gòu)件內(nèi)部配置型鋼可顯著提高其受力特性。在合理選取材料本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,基于abaqus軟件建立了內(nèi)配型鋼圓形鋼管混凝土短柱荷載-變形全過程分析的數(shù)值模型,并與其他研究者完成的相關(guān)試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,總體上數(shù)值計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。基于此模型,對(duì)其在軸壓荷載受力全過程、典型破壞形態(tài)以及各部件的荷載分配進(jìn)行了較全面分析。結(jié)果表明:內(nèi)部型鋼的存在可顯著提高構(gòu)件承載力,并有效增強(qiáng)核心混凝土的被動(dòng)約束效應(yīng);型鋼截面形式不同,對(duì)內(nèi)部混凝土的約束效果不同,從而引起核心混凝土的應(yīng)力分布有所不同。本文分析結(jié)果可進(jìn)一步完善內(nèi)配型鋼的圓鋼管混凝土構(gòu)件力學(xué)性能的理論研究,也可為相關(guān)工程應(yīng)用提供參考。

介紹了離心法生產(chǎn)的空心鋼管混凝土構(gòu)件軸心受壓時(shí)的工作性能.工作性能是隨著套箍系數(shù)和空心率的變化而變化,呈系列化和連續(xù)性.符合統(tǒng)一理論的推斷.進(jìn)行了圓形,方形和多邊形軸壓短柱的試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果吻合很好.同時(shí)導(dǎo)出軸心受壓時(shí)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式,該公式對(duì)各種多邊形截面和方形截面都適用,使用方便,設(shè)計(jì)簡單.

本文就焊接對(duì)鋼管混凝土軸壓構(gòu)件工作性能的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。利用切線模量理論對(duì)長柱的工作性能進(jìn)行了分析,同時(shí)對(duì)比了不同焊接量及不同焊接形式對(duì)核心混凝土強(qiáng)變指標(biāo)的影響及對(duì)柱中撓度的影響,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

目前,國內(nèi)外研究焊接對(duì)鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)性能和承載力的影響,主要局限于焊溫對(duì)混凝土影響方面,對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能影響還基本無人研究。以往的研究表明,鋼管施焊時(shí)所造成的影響是多方面和復(fù)雜的,強(qiáng)烈的高溫會(huì)使鋼材處于非穩(wěn)定溫度場中,使部分區(qū)域處于熱塑性狀態(tài)而退出工作,并對(duì)截面產(chǎn)生附加偏心距;當(dāng)結(jié)構(gòu)冷卻后又會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形。高溫還會(huì)影響鋼材和核心混凝土的材性,將對(duì)結(jié)構(gòu)的承載

目前,國內(nèi)外研究焊接對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)性能和承載力的影響,主要局限于焊溫對(duì)混凝土影響方

介紹了梁柱節(jié)點(diǎn)的3種連接形式,并對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了比較分析,討論了其在異形鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)體系上使用的可能性,指出現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)有些不適用于異形鋼管混凝土柱框架結(jié)構(gòu)體系,能夠使用的也不能完全達(dá)到預(yù)期的效果。對(duì)比分析確定穿芯式節(jié)點(diǎn)比較符合要求,并簡要介紹了異形鋼管混凝土柱框架節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀。最后對(duì)該節(jié)點(diǎn)后續(xù)的研究提出了一些看法和建議。

文章對(duì)方形鋼管混凝土軸壓柱局部屈曲性能進(jìn)行了分析,推導(dǎo)了鋼管壁發(fā)生局部屈曲時(shí)的屈曲系數(shù)、屈曲半波長及臨界屈曲應(yīng)力表達(dá)式,并與局部屈曲試驗(yàn)研究成果進(jìn)行了比較,提出了更為合理的計(jì)算公式,為后續(xù)的進(jìn)一步研究打下基礎(chǔ)。

采用有限元軟件abaqus,對(duì)不考慮鋼管壁與核心混凝土的粘結(jié),只設(shè)置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土軸壓柱進(jìn)行研究分析。分析核心混凝土及鋼管壁的軸力-豎向位移曲線,得出設(shè)置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土柱的軸力-豎向位移曲線及混凝土工作承擔(dān)系數(shù)。通過對(duì)軸壓作用下設(shè)置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土柱性能的研究分析,驗(yàn)證了可采用cecs159∶2004《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定對(duì)設(shè)置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土柱的軸壓承載力進(jìn)行計(jì)算。

研究梁通柱斷式方鋼管混凝土中節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下的受力性能和抗震性能.該種節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)區(qū)中斷柱的外鋼管,使鋼筋混凝土梁的縱筋在節(jié)點(diǎn)直通.在節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)置芯鋼管、密排箍筋、豎向短筋連系上下鋼管混凝土柱.通過2個(gè)縮尺模型試件的擬靜力試驗(yàn),得到節(jié)點(diǎn)試件的破壞過程、破壞形態(tài)、試件滯回曲線和試件各組成部分的荷載-應(yīng)變關(guān)系.試驗(yàn)結(jié)果表明:該種節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下性能良好.試件破壞發(fā)生在梁根部,節(jié)點(diǎn)區(qū)尚有較大承載潛力,試件的耗能性能、位移延性良好.軸壓比的增大對(duì)于承載力有提高作用,但耗能能力和位移延性有降低趨勢.

鋼管混凝土軸壓柱受力力學(xué)性能研究——通過對(duì)兩根圓鋼管混凝土軸壓短柱試件的試驗(yàn)研究，對(duì)其破壞現(xiàn)象及受力機(jī)理進(jìn)行了分析，主要探討了混凝土等級(jí)和鋼管等級(jí)等因素對(duì)該類構(gòu)件力學(xué)性能的影響規(guī)律，指出鋼管強(qiáng)度是影響該類構(gòu)件力學(xué)性能的主要因素，并針對(duì)該類構(gòu)件...

假定方形鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管板件在非載荷邊受到彈性約束,應(yīng)用能量法對(duì)鋼管局部屈曲強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo);并利用已有試驗(yàn)結(jié)果對(duì)計(jì)算公式的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上利用該公式對(duì)約束拉桿方形鋼管混凝土構(gòu)件在軸壓下的屈曲性能進(jìn)行分析,分析表明約束拉桿能有效提高構(gòu)件鋼管屈曲系數(shù),從而提高鋼管壁抵抗局部屈曲的能力。最后,給出了約束拉桿縱向間距的合理設(shè)置值以及帶約束拉桿方形鋼管混凝土軸壓構(gòu)件的鋼管寬厚比限值。

l形鋼管混凝土軸壓短柱力學(xué)性能研究——本文進(jìn)行了四根有加勁和二根無加勁的l形鋼管混凝土短柱軸壓試驗(yàn)。對(duì)試件破壞過程及結(jié)果進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述，在此基礎(chǔ)上，考察了不同寬厚比和內(nèi)部有無加勁肋對(duì)試件承載力和延性的影響。結(jié)果表明：l形鋼管混凝土柱延續(xù)了...

鋼管混凝土拱橋近20a在我國應(yīng)用廣泛,但對(duì)管內(nèi)混凝土的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。針對(duì)營口仙人島標(biāo)志性景觀工程鋼管拱橋橋型特點(diǎn)和混凝土性能的要求進(jìn)行系統(tǒng)研究,配制了低坍落度損失、自密實(shí)、補(bǔ)償收縮高性能混凝土,并采用4個(gè)進(jìn)灰口同時(shí)倒灌頂升泵送的新施工方法,實(shí)施效果良好。

異形鋼管混凝土柱的延性——為反映異形鋼管混凝土截面延性的好壞，采用非線性全過程的分析方法計(jì)算異形鋼管混凝土柱的截面曲率延性系數(shù)，分析影響截面曲率延性的各因素。通過分析可得，在影響延性的眾多因素中，軸壓比對(duì)延性的影響最大，它不但影響延性的性能，...

文章對(duì)傳統(tǒng)的鋼管穿越工法與改進(jìn)后的鋼管穿越工法進(jìn)行對(duì)比,突出了改進(jìn)后鋼管穿越方法的優(yōu)點(diǎn),不僅縮短了施工工期,同時(shí)節(jié)省了人力、物力、財(cái)力,經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn),效果明顯,同等施工條件下,可以優(yōu)先考慮使用。