日本钢管砼轴心受压构件设计方法介绍

详细介绍了日本建筑学会最新规范里关于钢管砼结构中，长柱、中柱、短柱及其圆型截面和角型截面轴心受压构件的设计方法，并通过一个工程设计实例具体介绍了计算方法。     

异形截面巨型柱框架结构抗震研究与应用

为适应超高层建筑平面设计需要,工程设计单位提出了一种异形截面巨型柱框架结构,并在多个超高层建筑巨型结构中应用,取得了良好效果。介绍了巨型结构体系及受力特点,结合多个大型复杂超高层建筑工程实际,分析了异形截面巨型柱框架结构的研究概况,包括在异形截面巨型柱框架结构抗震研究方面取得的进展,提出了该类结构发展的若干有待深化研究的技术问题。分析表明:"巨型柱框架-组合核心筒-伸臂桁架"结构体系,是一种受力性能优越的高效抗震体系;异形截面巨型柱框架结构,具有良好的抗震性能,异形截面巨型柱合理抗震构造是亟待深化研究的关键技术问题。     

异形柱双偏压正截面承载力的统一算法

首先根据异形截面双向偏心柱正截面承载力相关曲线的特点,采用曲线拟合方法,构造出一个可以表达各种异形截面柱"真实相关曲线"的相关方程——近似相关方程.然后,利用该方程作为承载能力约束方程,建立了异形截面钢筋砼双向偏压柱正截面承载能力的统一计算方法——相关方程法.该方法计算简便,公式统一且具有很高的计算精度,便于工程应用.     

轴心受压方形截面钢管混凝土叠合柱耐火性能

为探讨轴心受压方形截面钢管混凝土叠合柱的耐火性能,对4根轴心受压方形截面钢管混凝土叠合柱进行了试验研究,并对火灾荷载比、截面含管率和截面边长等对耐火性能的影响进行了有限元分析.研究结果表明:当火灾荷载比减小、截面含管率和截面边长增大时,火灾作用下试件的轴向膨胀变形增大,轴向压缩变形减小;在相同的升温曲线和火灾时间作用下,截面边长增大时,柱内温度降低;含管率变化对柱内温度场影响较小.火灾荷载比、截面边长和长细比是影响轴心受压方形截面叠合柱耐火性能的主要因素;含管率、纵筋配筋率和材料强度变化对轴心受压方形截面叠合柱耐火性能的影响较小.      

浅谈桥墩的类型与构造

介绍了重力式桥墩、空心式桥墩和桩(柱)式墩和柔性墩的构造、截面形式。     

Z形截面柱正截面承载力的试验与分析

通过对9根Z形截面柱在双向偏心集中力作用下的试验研究,揭示了Z形截面双向压弯柱的破坏形态及正截面承载力的一般规律,在此基础上,采用数值积分方法,编制了相应的电算程序,对其受力性能作了进一步的理论分析。     

压弯作用下钢管混凝土柱极限承载力的数值计算方法

应用基本的数学理论,推导出压弯柱的应变、挠度和转角计算公式。然后根据简单的力学知识进行压弯柱极限承载力的计算。根据以上计算方法采用工程软件Matlab 6.0进行钢管混凝土压弯柱极限承载力的程序编制,编制过程中涉及到的截面划分、参数调整、极限荷载判定以及加载的程序处理方法都给予了介绍。最后经与试验比较,该程序计算结果能够满足实际工程需要。     

结构截面改变在既有双曲拱桥加固中的应用探讨

通过介绍双曲拱桥典型的病害,分析了常用的加固方法的优缺点,采用改变截面形式对辽宁省某双曲拱桥进行加固,即拱肋之间新增新浇钢筋混凝土拱板,使其与拱肋、拱波形成箱型截面,通过提高截面面积、改善截面刚度的方式提高双曲拱桥的承载力。     

钢骨混凝土L型截面异形柱抗震性能影响因素探讨

通过四根L型截面钢骨混凝土柱在压、弯、剪共同作用下的低周反复加载试验,探讨轴压比、剪跨比、配箍率对钢骨混凝土异形柱滞回曲线、耗能性以及延性的影响,对于异形柱施工具有一定的工程指导意义。     

十形截面双偏压柱正截面强度的近似相关方程

根据十形截面双向偏心受压柱正截面强度相关的曲线的特点,采用曲线拟合方法,构造出了一个可以逼近“真实相关的曲线”的相关方程－近似相关方程。该方程形式简单,便于工程应用且具有很高的计算精度,是十形截面钢筋砼双向偏心受压柱较为理想的承载能力约束方程。     

钢管混凝土柱徐变稳定性分析

为了探讨混凝土徐变对钢管混凝土柱轴向荷载作用下长期稳定性的影响,基于能量法和按照龄期调整的有效模量法,应用失稳准则,推导了考虑徐变和屈曲前变形的两端铰接、一端固定一端铰接和悬臂柱3种边界条件下的钢管混凝土柱长期稳定临界力计算公式,研究了该类柱徐变稳定临界力与核心混凝土强度的影响规律,并将规范取值与该临界力进行了对比. 研究结果表明:考虑徐变的钢管混凝土柱稳定临界力与徐变系数有关,相同计算长度但不同边界条件的该类柱徐变稳定临界力一致;核心混凝土强度的提高,会减小徐变对构件稳定临界力的影响;当按现行混凝土结构设计规范对核心混凝土强度等级低于C45的钢管混凝土柱进行设计时,应注意徐变失稳问题;钢管混凝土柱的徐变稳定承载力在前60 d下降明显且占总下降量约80%,在100 d后承载力逐渐趋于稳定.      

钢管混凝土中核心混凝土的徐变系数终值研究

基于合理的材料本构关系模型,采用有限元法对长期荷载作用下钢管混凝土柱的变形-时间关系曲线进行了计算,并在此基础上对长期荷载作用下钢管混凝土中核心混凝土的徐变系数终值进行了拟合和分析.分析结果表明:在长期荷载作用下,钢管混凝土中核心混凝土的徐变系数终值要明显小于素混凝土;采用0.9作为钢管内核心混凝土的徐变系数终值是合理且偏于安全的.     

钢管混凝土叠合柱高墩的概率抗震能力模型

为评估钢管混凝土叠合柱高墩的抗震性能,以曲率为性能指标,采用拉丁超立方抽样方法,对截面样本偏心受压进行了全过程数值模拟.根据破坏形态,将叠合柱截面损伤划分为轻微损伤、中等损伤、严重损伤和完全损伤4种极限状态并进行量化.将曲率指标的统计特征值与轴力进行三次多项式回归分析,建立了以轴力为变量的钢管混凝土叠合柱高墩的概率抗震能力模型.结果表明:以外围箍筋约束混凝土破坏为分界,叠合柱分别表现出钢筋混凝土和钢管混凝土的破坏特征;不同轴力作用下4种极限损伤状态的曲率指标均服从对数正态分布,其均值随轴力增大而减小.      

四肢变截面钢管混凝土格构柱恢复力模型计算方法

提出了四肢变截面钢管混凝土格构柱抗震性能有限元分析方法, 应用OpenSEES通用程序对试件进行建模, 计算了格构柱荷载-位移滞回曲线与水平峰值荷载; 以柱肢坡度、轴压比、长细比、支主管面积比、柱肢钢材强度、混凝土强度、缀管布置形式等为拓展参数, 研究了各参数对变截面平缀管式和斜缀管式钢管混凝土格构柱荷载-位移骨架曲线的影响规律; 借鉴等截面钢管混凝土格构柱骨架曲线统一算法的计算框架, 采用等效长度法, 拟合得到四肢变截面钢管混凝土格构柱骨架曲线各特征值(弹性刚度、水平峰值荷载、峰值荷载位移与下降段刚度) 的计算公式; 结合骨架曲线计算模型, 推导了恢复力模型的计算公式, 并进行了实例验证。研究结果表明: 轴压比、长细比、柱肢坡度、支主管面积比和材料参数是影响变截面格构柱抗震性能的关键参数, 且与等截面格构柱影响规律具有共性, 数值相差不超过20%;各试件特征值计算结果与有限元分析结果均吻合良好, 两者之比为0.990~1.029, 均方差为0.105~0.153, 误差基本控制在15%内; 四肢变截面钢管混凝土格构柱恢复力模型计算误差小于12%, 计算结果可靠。      

钢管混凝土柱在冲击荷载作用下的损伤评估方法

为了建立侧向冲击荷载作用下钢管混凝土柱的损伤评估方法，以钢管混凝土柱近支座落锤冲击试验为基础，结合数值模拟和理论分析，研究预加轴力、冲击体质量及冲击速度对钢管混凝土柱损伤程度的影响. 选取冲击体质量和速度作为损伤评估主控变量，建立基于剩余承载力的损伤评估指标D的计算式，并划分损伤评估等级. 以典型钢管混凝土结构柱为例，通过仿真试算拟合其损伤评估曲线，并建立损伤评估的图解方法. 研究结果表明:冲击体质量和速度对钢管混凝土柱损伤程度的影响显著，预加轴力的影响呈现出变异性；D=0.3，0.5，0.7时的损伤评估曲线将坐标平面划分为4个面域，分别代表钢管混凝土柱发生轻度损伤、中度损伤、重度损伤及破坏失效；根据冲击体质量和速度的组合点与损伤评估曲线的位置关系，可以快速判定钢管混凝土柱的损伤程度.      

带肋方钢管混凝土桥墩的经济效果分析

计算比较了钢筋混凝土、方钢管混凝土和带肋方钢管混凝土柱的工程造价,结果表明:带肋方钢管混凝土柱比方钢管混凝土柱节省了约42%左右的钢材费用,降低了35%的工程造价;虽然带肋方钢管混凝土柱的工程造价比钢筋混凝土柱高出了47%,但带肋方钢管混凝土柱的施工方便,且可以缩短一半以上的施工工期;在桥墩中采用带肋方钢管混凝土,不仅使墩身具有较大的强度和刚度,而且使桥墩结构轻巧美观,因而综合经济效果良好。     

大跨径钢管砼拱桥非线性稳定性分析

以某钢管砼拱桥为对象,针对大跨度钢管砼拱桥的稳定问题,建立其空间有限元模型;对该大桥在施工过程及营运阶段的力学性能进行线性、非线性稳定性分析;讨论了影响稳定性安全系数的多种因数;得出的结论对今后该类桥型的设计及施工具有一定的参考价值.     

有初应力的钢管混凝土偏压构件极限承载力计算

应用有限元方法对有初应力的钢管混凝土偏压试件进行了非线性分析,算例计算结果与试验结果吻合良好．应用该方法,以长细比、偏心率和初应力度为主要参数对有初应力的钢管混凝土偏压构件进行了受力性能分析．分析结果表明,初应力度对于偏压短柱受力的影响与初应力对轴压柱的影响基本相同;对于偏压长柱,稳定极限承载力随着初应力增大呈非线性下降趋势,最大下降幅度可达20％,同时稳定极限荷载所对应的挠度也相应增大．增加钢号等参数,对大量进行了有限元计算,给出了极限承载力的初应力度影响系数（有初应力构件的极限承载力与无初应力构件的极限承载力之比）的简化计算公式．最后,以表格的形式给出仅含两个主要参数（长细比和初应力度）的初应力度影响系数,以供工程中更加简便、偏安全的应用．     

大跨径钢管砼拱桥非线性稳定性分析

以某钢管砼拱桥为对象,针对大跨度钢管砼拱桥的稳定问题,建立其空间有限元模型;对该大桥在施工过程及营运阶段的力学性能进行线性、非线性稳定性分析;讨论了影响稳定性安全系数的多种因数;得出的结论对今后该类桥型的设计及施工具有一定的参考价值.     

钢管混凝土构件温变试验分析

通过对两根不同直径的钢管混凝土构件进行实际温度观测和数据分析,探讨了钢管混凝土构件在日照作用下沿其截面不同直径方向的温度梯度模式以及相关的温度分布特性。对钢管混凝土拱桥的设计和计算具有参考作用。