高温下钢管混凝土温度场的非线性有限元分析

在高温下,材料的热工性能随温度变化而变化,为了对钢管混凝土耐火性能进行理论分析,了解高温下钢管混凝土的承载力及变形变化规律,首先必须分析钢管混凝土的温度场.高温下混凝土中的自由水汽化、水化物和凝胶等发生分解,这些物理化学反应将吸收热能,从而造成温度滞后.在合理地确定了火灾情况下钢管混凝土柱受火模型的基础上,应用有限元程序ANSYS,假定钢管和混凝土完全接触,采用增大混凝土比热的办法考虑温度滞后的现象,可以较准确计算四面均匀受火下钢管混凝土柱的温度场.其研究工作有助于进一步深入认识钢管混凝土柱在高温下的力学性能和耐火极限.     

钢管混凝土轴心受压短柱承载力概率分布研究

采用蒙特卡罗方法研究了钢管混凝土短柱轴心受压承载能力的概率分布问题。由回归分析抽样结果,得到了不同套箍系数下钢管混凝土短柱轴心受压承载能力的均值与方差。K-S检验表明,钢管混凝土短柱轴心受压承载能力的概率分布不拒绝正态分布,所建立的概率分布模型可用于简化钢管混凝土柱的可靠度指标计算。     

方形钢管混凝土轴压柱局部屈曲的有限元分析

分别建立方形空钢管柱和方形钢管混凝土柱的有限元分析模型,并对两者进行屈曲分析.通过与相关试验数据以及理论计算结果比较,发现有限元分析结果与试验数据吻合良好,表明所采用的有限元分析模型是合理的,可用于评估方形钢管混凝土柱钢管壁的屈曲强度.     

L形钢管混凝土柱轴压工作机理的研究

在参考常用的方形钢管混凝土柱核心混凝土本构关系的基础上,提出采用等效约束效应系数ξDB来考虑异形钢管对混凝土的约束作用,建立了适用于L形钢管混凝土柱的核心混凝土本构关系,利用有限元软件ABAQUS建模对L形钢管混凝土柱轴心受压时的荷载-变形全过程进行了计算,计算结果与试验结果符合良好.在此基础上,对荷载-变形全过程中钢管和混凝土所承担的荷载及其相互作用力进行了分析,并考察了长宽比和宽厚比等因素对作用力的影响.     

新建武汉火车站钢结构柱插入式柱脚节点的计算分析

关于插入式柱脚,目前<高层民用建筑钢结构技术规程>对于大截面柱要求柱脚插入深度不小于3倍柱截面高度,且承台混凝土传递柱脚弯矩时按塑性理论进行计算.结合新建武汉站插入式柱脚,按2倍柱截面高度的插入深度,结合弹性理论进行分析,计算出承台混凝土的抗压强度和抗剪强度,并将计算结果与按<高层民用建筑钢结构技术规程>计算的结果进行比较,得出较为合理的计算方法和计算结论.     

哑铃型钢管混凝土轴压短柱力学性能分析

采用混凝土单轴受力应力-应变关系统一计算公式,应用ABAQUS有限元软件建立哑铃型钢管混凝土轴压短柱三维有限元实体模型.将哑铃型钢管混凝土轴压短柱的荷载-变形曲线简化为2圆钢管混凝土轴压短柱、钢腹板和腹腔内混凝土的荷载-变形曲线简单叠加,建立弹塑性法.对比了有限元法和弹塑性法计算结果与试验结果,2种方法与试验结果较吻合...     

圆中空夹层钢管混凝土柱抗剪承载力计算研究

利用有限元软件ABAQUS数值模拟了圆中空夹层钢管混凝土柱受剪切作用时剪应力与剪应变的关系曲线,并通过对大量算例的分析,确定了构件不同破坏形式的剪跨比范围,研究了内外钢管屈服强度、截面名义含钢率、内管径厚比、空心率及混凝土强度对剪应力-剪应变关系曲线的影响规律。研究结果表明:剪跨比不大于0.1时,圆中空夹层钢管混凝土柱抗剪承载力可按纯剪构件计算,并给出了抗剪承载力的简化计算公式。公式计算结果与有限元计算结果吻合较好。     

钢管混凝土脱空及PBL连接键影响分析

介绍并验证了采用ABAQUS有限元软件计算钢管混凝土短柱极限承载力的方法,计算分析了不同脱空率下钢管混凝土短柱破坏模式及极限承载力,对比分析了在脱空部位设PBL连接键后脱空钢管混凝土短柱的受力性能。结果显示:随着脱空率的增大,钢管混凝土短柱的极限承载能力不断下降;在脱空部位设PBL连接键后,钢管混凝土的破坏模式发生变化,破坏阶段的承载能力有所提高,且当脱空率在0~4%或大于16%范围内时,PBL连接键对脱空钢管混凝土短柱极限承载力起增强作用,而当脱空率约在4%~16%范围内时,设PBL的钢管混凝土短柱极限承载力反而低于原脱空钢管。     

钢管配筋混凝土柱的耐火极限

介绍了钢管配筋混凝土柱的耐火极限的计算方法,以及影响耐火极限的因素,给出了2个简单公式及其适用范围,用以计算圆形或方形钢管配筋混凝土柱的耐火极限.这种计算方法可引入设计规范.     

北京南站钢管混凝土柱网施工综谜

北京南站地下室柱网采用了大量的钢管混凝土柱,车站雨棚采用顺股道方向布置的悬索结构,这些在我国铁路车站建设中还不多见.结合工程实践对钢管混凝土柱的施工流程、施工方法及质量控制等做一综合介绍,供类似工程施工参考.