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多类混凝土损伤比强度理论及塑性-损伤模型研究进展与应用 被引量:2
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作者 丁发兴 吴霞 +7 位作者 吕飞 王文君 孙浩 SADAT Said Ikram 许云龙 王恩 王莉萍 余志武 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期690-711,共22页
为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示... 为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示约束混凝土工作原理。分析表明,随着静水压力的增加,混凝土压损伤比将由单轴受压时为1左右线性递减至小于0.5,八面体剪应力先增大后减小,轴向峰值应力提升为某一定值,压损伤比取值减小引发非弹性体积膨胀减小至不变,因而导致混凝土由单轴受压脆性破坏向多轴受压塑性破坏转变,该理论为钢管混凝土柱中发挥混凝土耗能潜力提供理论依据。依据混凝土损伤比强度理论,确定多类混凝土塑性-损伤模型中的三轴强度参数,包括膨胀角、拉压子午线强度比值和二轴等压与单轴抗压强度比值,并建议常温静力荷载下多类混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,常温地震荷载下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,以及火灾升温环境下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,建立约束混凝土三轴塑性-损伤模型。介绍多类混凝土塑性-损伤模型在钢-混凝土组合结构有限元模型中的应用,模型中混凝土采用实体单元而钢管与钢梁采用壳单元,可模拟钢管与混凝土之间的界面滑移与约束作用,当采取增强约束拉筋强柱构造方法时可提升钢管混凝土柱及其结构的承载力、抗震与抗火性能。 展开更多
关键词 混凝土 损伤比 强度理论 塑性-损伤模型 三轴参数 应力-应变曲线 实体-壳单元模型
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考虑环境温度的钢管约束混凝土柱拟静力试验研究 被引量:1
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作者 王力 潘启仁 +3 位作者 顾皓玮 胡琦 虞庐松 李子奇 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期155-168,共14页
为研究不同环境温度下钢管约束混凝土(steel tube confined concrete,STCC)柱的抗震性能,开展了9根不同温度工况下的STCC柱拟静力试验,分析各试件在不同温度下的试验现象及破坏形态,揭示环境温度对STCC柱抗震性能的影响机理。针对现行S... 为研究不同环境温度下钢管约束混凝土(steel tube confined concrete,STCC)柱的抗震性能,开展了9根不同温度工况下的STCC柱拟静力试验,分析各试件在不同温度下的试验现象及破坏形态,揭示环境温度对STCC柱抗震性能的影响机理。针对现行STCC骨架曲线模型计算方法中未考虑环境影响的不足,基于试验和有限元计算结果,提出了考虑环境温度影响的STCC理论骨架曲线特征点温度修正计算公式。结果表明:环境温度变化引起的STCC材料变异和温度附加套箍效应对试件水平承载力和延性影响显著,环境高温(60℃)会使核心混凝土强度降低,且在钢-混凝土界面易发生脱粘脱空,导致试件承载力和延性分别下降9.4%、12.2%;低温(-40℃)工况下,由于核心混凝土强度提高,同时外壁钢管对核心混凝土的约束作用加强,使试件承载力提升18.7%,但其延性最大降低47.2%,对抗震产生不利影响;所提考虑环境温度影响的STCC理论骨架曲线具有较好的可靠性和精度,可为高寒大温差地区该类型结构的抗震设计提供必要理论依据。 展开更多
关键词 钢管约束混凝土(STCC) 环境温度 拟静力试验 理论骨架曲线 温度附加套箍效应
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考虑车流荷载的大跨梁桥行车舒适性分析 被引量:1
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作者 冯东明 王保全 +2 位作者 夏烨 黎剑安 刘朵 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期468-476,共9页
为探讨车流荷载对车辆通过大跨梁桥时乘员舒适性的影响,综合考虑了不同类型的车辆模型,基于车桥耦合振动理论计算了车辆座椅位置的响应。采用国际标准ISO‐2631规定的1/3倍频程分析法研究了不同荷载工况下的行车舒适性,并对主要影响因... 为探讨车流荷载对车辆通过大跨梁桥时乘员舒适性的影响,综合考虑了不同类型的车辆模型,基于车桥耦合振动理论计算了车辆座椅位置的响应。采用国际标准ISO‐2631规定的1/3倍频程分析法研究了不同荷载工况下的行车舒适性,并对主要影响因素开展了参数敏感性分析。此外,结合桥梁实际监测的车流数据,基于ISO‐2631中的计权加速度均方根值法,从样本角度对行车舒适性进行了统计分析。研究结果表明:不同车辆荷载工况对大跨梁桥的响应具有显著影响,但在考虑路面平整度因素后,车辆响应变化较小,进而导致行车舒适性差异不明显;车速降低和车重增加虽能在一定程度上改善行车舒适性,但其作用相对较小;路面平整度是影响大跨梁桥行车舒适性的关键因素,路面状况恶化会引发更加剧烈的车桥耦合振动,进而显著降低舒适性。 展开更多
关键词 行车舒适性 车桥耦合 大跨梁式桥 车流荷载 功率谱密度 加速度均方根值
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基于损伤比强度理论的约束钢纤维混凝土塑性-损伤模型及应用 被引量:4
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作者 丁发兴 邓亦南 吴霞 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期89-97,共9页
为建立钢纤维混凝土(SFRC)三轴塑性-损伤模型(CDP),采用普通混凝土三轴塑性-损伤模型构建方法,对已有钢纤维混凝土单轴力学性能试验数据库进行整理分析,提出适用于不同钢纤维体积分数下混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强... 为建立钢纤维混凝土(SFRC)三轴塑性-损伤模型(CDP),采用普通混凝土三轴塑性-损伤模型构建方法,对已有钢纤维混凝土单轴力学性能试验数据库进行整理分析,提出适用于不同钢纤维体积分数下混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量、受压峰值应变与受拉峰值应变的统一计算公式以及钢纤维混凝土单轴受压、受拉应力-应变骨架曲线和卸载刚度表达式。根据钢纤维混凝土损伤比强度理论,推荐了塑性-损伤模型中的三轴强度及其他参数,提出约束钢纤维混凝土三轴塑性-损伤模型。结果表明,在钢筋钢纤维混凝土简支梁静力加载、短柱轴压加载以及悬臂柱低周反复加载的有限元模型分析中,所提模型的计算结果与试验结果符合良好。 展开更多
关键词 钢纤维混凝土 力学性能 塑性-损伤模型 有限元分析
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型钢-钢纤维混凝土局部组合梁受力性能 被引量:2
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作者 伍凯 杨毅恒 +3 位作者 诸睿哲 张雁杰 梁庆庆 王世龙 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第2期153-163,共11页
为解决型钢混凝土结构的施工困难,充分发挥各部分材料的性能优势,将钢筋笼离散化为随机分布的钢纤维,并将钢纤维混凝土集中应用于受压区,形成型钢-钢纤维混凝土局部组合梁。对18根不同钢纤维体积率(ρ_(sf))、剪跨比(λ)、型钢受压翼缘... 为解决型钢混凝土结构的施工困难,充分发挥各部分材料的性能优势,将钢筋笼离散化为随机分布的钢纤维,并将钢纤维混凝土集中应用于受压区,形成型钢-钢纤维混凝土局部组合梁。对18根不同钢纤维体积率(ρ_(sf))、剪跨比(λ)、型钢受压翼缘上下部混凝土保护层厚度(C_(ss)、C_(sv))和型钢规格(I_(s))的组合梁试件进行四点弯试验。分析试验参数对破坏模式、荷载-挠度曲线以及破坏对称性的影响。结果表明:增大ρ_(sf)对小剪跨比试件(λ为1.5或1.7)的界面黏结性能具有积极改善作用,试件破坏模式由界面破坏转为弯扭破坏;混凝土保护层厚度须随I_(s)同步增大,确保混凝土保护层对型钢提供足够的“握裹效应”,避免或削弱弯扭变形的不利影响。通过高斯分布拟合,得到试件整体性能开始出现严重退化时的挠度退化系数,进而对构件整体性能开始出现严重退化时的挠度进行预测。 展开更多
关键词 组合结构 型钢混凝土 钢纤维混凝土 破坏模式 荷载-挠度曲线 能量耗散
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压剪条件下FRP-混凝土界面黏结性能试验研究 被引量:2
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作者 蒋中明 肖喆臻 +2 位作者 袁振 贺松涛 杨雪 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第2期24-30,共7页
为深入认识地下储气库FRP-混凝土界面在压剪条件下的黏结性能,采用室内直剪试验研究了FRP-混凝土界面在法向应力、混凝土表面粗糙度、胶层厚度和混凝土强度等4种影响因素变化条件下的黏结性能变化规律。结果表明:在压剪条件下,FRP-混凝... 为深入认识地下储气库FRP-混凝土界面在压剪条件下的黏结性能,采用室内直剪试验研究了FRP-混凝土界面在法向应力、混凝土表面粗糙度、胶层厚度和混凝土强度等4种影响因素变化条件下的黏结性能变化规律。结果表明:在压剪条件下,FRP-混凝土界面主要产生混凝土表层的剥离破坏;界面剪应力与位移之间呈现出显著的非线性变化特征;界面的剪切强度和刚度随着界面法向应力、混凝土表面粗糙度、胶层厚度和混凝土强度的增大而增大;摩尔-库仑强度准则可用于描述界面在压剪条件下的屈服破坏行为。 展开更多
关键词 FRP-混凝土界面 压剪条件 混凝土表面粗糙度 胶层厚度 界面本构模型
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钢构套加固震损CFSST框架边节点地震损伤评估 被引量:1
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作者 许成祥 廖泽瀚 《地震工程学报》 北大核心 2025年第3期512-521,565,共11页
为了对钢构套加固震损方钢管混凝土(CFSST)框架边节点地震损伤进行评估,基于已有试验,采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,通过材料性能折减的方法来模拟地震损伤影响,选择合适的地震损伤模型,探究节点的损伤演化规律,运用该模型研究外... 为了对钢构套加固震损方钢管混凝土(CFSST)框架边节点地震损伤进行评估,基于已有试验,采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,通过材料性能折减的方法来模拟地震损伤影响,选择合适的地震损伤模型,探究节点的损伤演化规律,运用该模型研究外包钢构套强度、外包钢构套厚度、外包钢构套非核心区加固高度对方钢管混凝土柱框架边节点的抗震承载力的影响。结果表明:材料性能折减法能够较好模拟地震损伤;通过计算得出轻度震损和中度震损的试件经加固后其抗震性能能够恢复甚至超过原始试件;当钢构套强度由Q235分别提升至Q345、Q390、Q420时,节点的极限荷载分别提高了6.27%、10.57%、13.70%;当钢构套厚度从4 mm提升至6 mm、8 mm时,节点的极限荷载分别提高了4.02%、9.68%;提升钢构套非核心区高度对节点的抗震承载力影响较小,将钢构套高度由200 mm提升至400 mm,其屈服荷载和极限荷载分别提高了0.86%和4.56%。 展开更多
关键词 方钢管混凝土框架边节点 外包钢套加固 地震损伤评估 损伤模型 有限元分析
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矩形钢管混凝土翼缘蜂窝双腹板H型组合短柱轴压性能研究 被引量:1
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作者 计静 车伟忠 +3 位作者 姜良芹 刘迎春 张展彬 储烜 《河北工程大学学报(自然科学版)》 2025年第2期1-11,共11页
为研究矩形钢管混凝土翼缘蜂窝双腹板H型组合短柱的轴压性能,以长细比、约束效应系数、钢管屈服强度、混凝土强度、孔高比及距高比等为控制参数,共设计了19根足尺试件。基于简化的钢材本构模型与考虑约束的混凝土非线性本构模型,利用ABA... 为研究矩形钢管混凝土翼缘蜂窝双腹板H型组合短柱的轴压性能,以长细比、约束效应系数、钢管屈服强度、混凝土强度、孔高比及距高比等为控制参数,共设计了19根足尺试件。基于简化的钢材本构模型与考虑约束的混凝土非线性本构模型,利用ABAQUS有限元软件对12根矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱进行数值模拟分析,并得到试件的荷载-位移曲线。通过与现有试验数据的比对,验证了所采用材料本构模型和有限元建模的适用性及准确性,并进一步对组合短柱进行了参数分析,探讨了不同参数变化对该类新型短柱轴压承载力的影响规律,揭示了该类构件的受力过程、破坏模式以及受力机理。结果表明:矩形钢管混凝土翼缘蜂窝双腹板H型组合短柱的承载力随着约束效应系数、钢管屈服强度、混凝土强度和距高比的增加明显提高,随着长细比和孔高比的增加而降低。所有试件均表现出相似的失效模式,翼缘向外隆起并呈现出外凸的破坏形态,蜂窝钢腹板沿着腹板所在平面向圆孔两侧发展。最后,采用1stOpt软件进行回归分析,得到该类组合短柱的轴压承载力计算公式,为其在实际工程中的应用提供理论依据。 展开更多
关键词 蜂窝双腹板 钢管混凝土 组合柱 受力机理 轴压性能
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不同冷却方式锈蚀冷弯薄壁型钢材高温后力学性能 被引量:1
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作者 吕晶 郑健龙 +2 位作者 王璐瑶 韩文超 尹豪 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第2期90-103,共14页
为研究冷弯薄壁型钢材料在高温和锈蚀耦合作用下力学性能变化规律,通过中性盐雾锈蚀、高温煅烧、冷却和拉伸试验,对180个经历0~60 d人工加速锈蚀和20~800℃高温煅烧后1.5 mm厚S280GD+Z型冷轧薄钢板在自然冷却和浸水冷却方式下的力学性... 为研究冷弯薄壁型钢材料在高温和锈蚀耦合作用下力学性能变化规律,通过中性盐雾锈蚀、高温煅烧、冷却和拉伸试验,对180个经历0~60 d人工加速锈蚀和20~800℃高温煅烧后1.5 mm厚S280GD+Z型冷轧薄钢板在自然冷却和浸水冷却方式下的力学性能进行了试验研究。结果表明:在锈蚀和高温耦合作用下,钢材表面特征和破坏模式受冷却方式影响较大;锈蚀率小于6%时,锈蚀对S280GD+Z钢材力学性能影响较小;受火温度低于600℃时,受火温度及冷却方式对S280GD+Z钢材屈服强度、极限强度影响不显著;在锈蚀和高温耦合作用下,受火温度大于600℃后,钢材强度退化幅度变大并且高温在对钢材强度影响中占主导地位;冷却方式对钢材伸长率影响较大,自然冷却条件下,伸长率随受火温度呈先增加后减小趋势,浸水冷却条件下,伸长率随受火温度整体呈降低趋势。建立了锈蚀与高温耦合作用下,S280GD+Z钢材力学参数与锈蚀率、受火温度之间定量关系的数学模型,基于简化的二次塑流模型建立了锈蚀与高温耦合作用下S280GD+Z钢材本构模型。 展开更多
关键词 高温 锈蚀 耦合作用 冷弯薄壁型钢 力学性能
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多腔钢管混凝土组合T形柱-H型钢梁节点域柱壁加强型节点抗震性能研究
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作者 陈安英 袁礼正 +2 位作者 王波 完海鹰 王兆峰 《建筑结构》 北大核心 2025年第16期101-111,共11页
提出一种多腔钢管混凝土组合T形柱-H型钢梁节点域柱壁加强型节点。进行了3个试件的拟静力试验,结果表明,各试件破坏模式主要为钢梁翼缘塑性铰破坏,滞回曲线呈饱满梭形,刚度退化较为平缓。在试验基础上,进一步开展了柱壁加厚区厚度、高... 提出一种多腔钢管混凝土组合T形柱-H型钢梁节点域柱壁加强型节点。进行了3个试件的拟静力试验,结果表明,各试件破坏模式主要为钢梁翼缘塑性铰破坏,滞回曲线呈饱满梭形,刚度退化较为平缓。在试验基础上,进一步开展了柱壁加厚区厚度、高度参数化数值模拟分析。结果表明,随着柱壁加厚区厚度增加,节点抗震性能得到提升,当柱壁加厚区厚度为12mm时,破坏模式由核心区柱壁鼓曲转为钢梁翼缘塑性铰破坏,继续增加柱壁加厚区厚度,节点承载力增加不显著;增加柱壁加厚区高度在一定范围内可以提高节点的抗震性能,柱壁加厚区高度达到430mm时,破坏模式由核心区柱壁鼓曲破坏转为钢梁翼缘塑性铰破坏,继续增大柱壁加厚区高度对节点抗震性能的提升贡献不大。 展开更多
关键词 多腔钢管混凝土组合T形柱 节点域柱壁加强 梁柱节点 拟静力试验 有限元分析 抗震性能
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面向抗震韧性评价的型钢混凝土柱易损性函数
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作者 李磊 王菲菲 +1 位作者 代旷宇 于晓辉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期24-34,共11页
为满足型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)结构地震损失评估及抗震韧性评价的需求,建立SRC柱构件的地震易损性函数十分关键。本文首先基于文献调研,结合JGJ 138—2016《组合结构设计规范》,从国内外文献中筛选了227榀拟静力循... 为满足型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)结构地震损失评估及抗震韧性评价的需求,建立SRC柱构件的地震易损性函数十分关键。本文首先基于文献调研,结合JGJ 138—2016《组合结构设计规范》,从国内外文献中筛选了227榀拟静力循环加载的SRC柱,建立标准化的SRC柱试验数据库。其次,考虑失效模式的差异性,将构件分为延性SRC柱和偏脆性SRC柱,并给出了不同类别的构件损伤等级划分标准及对应的修复方法。然后,以位移角为工程需求参数,分别提取了各构件对应不同损伤等级的位移角限值,采用FEMA P-58方法,建立了不同类别的SRC柱在各损伤等级下的易损性函数。最后,给出了与GB/T 38591—2020《建筑抗震韧性评价标准》相容的易损性函数参数表,并分析了抗震等级和轴压比对SRC柱易损性函数参数及易损性曲线的影响。最终,通过分析一幢型钢混凝土框架结构办公楼的抗震韧性,说明了所提出的易损性函数在抗震韧性评价中的作用。 展开更多
关键词 型钢混凝土柱 试验数据库 损伤状态 易损性函数 抗震韧性评价标准
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UHPC-NC界面黏结抗剪性能研究
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作者 王朋 杨鹏 +2 位作者 史庆轩 陶毅 王秋维 《建筑结构》 北大核心 2025年第13期89-96,共8页
为研究键槽构造超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)界面黏结抗剪性能,对10个UHPC-NC试件进行剪切试验,试验参数为键槽宽度、键槽高度和键槽净距。研究了UHPC-NC试件的承载力、破坏形态、荷载-滑移曲线等特性,分析各参数对UHPC-NC界面... 为研究键槽构造超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)界面黏结抗剪性能,对10个UHPC-NC试件进行剪切试验,试验参数为键槽宽度、键槽高度和键槽净距。研究了UHPC-NC试件的承载力、破坏形态、荷载-滑移曲线等特性,分析各参数对UHPC-NC界面黏结抗剪性能的影响。试验结果表明,适当增大键槽宽度和净距,有助于提高试件承载力,键槽宽度为25mm时较为合适;通过分析键槽高度对试件的影响机理可知,一定范围内增大键槽高度可以提高承载力,键槽宽度和键槽净距的变化能够改变试件的破坏形态。整理并对比分析了既有承载力计算公式,发现现有公式没有全面考虑三个键槽参数对试件承载力的影响。试算结果表明,公式计算值离散程度较高,不具有普适性。 展开更多
关键词 键槽构造 剪切试验 黏结抗剪性能 荷载-滑移曲线 承载力计算
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双向荷载下组合剪力键的剪切机理及抗剪强度计算模型
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作者 马亚飞 胡涛 +3 位作者 章拔超 周彪 王磊 张建仁 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期171-179,共9页
为研究双向荷载作用下组合剪力键的剪切性能,建立组合剪力键有限元模型,并结合试验进行验证;对比双向和单向推出荷载作用下组合剪力键的破坏形态,研究双向荷载与组合剪力键抗剪强度比的关系,量化混凝土强度和贯穿钢筋直径对组合剪力键... 为研究双向荷载作用下组合剪力键的剪切性能,建立组合剪力键有限元模型,并结合试验进行验证;对比双向和单向推出荷载作用下组合剪力键的破坏形态,研究双向荷载与组合剪力键抗剪强度比的关系,量化混凝土强度和贯穿钢筋直径对组合剪力键抗剪强度的影响;揭示组合剪力键的剪切破坏机理,通过多变量回归分析,建立双向荷载作用下组合剪力键抗剪强度计算模型。结果表明:侧压荷载有效抑制了混凝土横向膨胀,混凝土板出现一条纵向主裂缝和少量横向微裂纹,单向推出荷载作用下,组合剪力键因混凝土板劈裂裂缝贯通而失效;侧压荷载能增加组合剪力键抗剪强度,但混凝土强度较高且贯穿钢筋直径较大时,双向荷载效应较小,抗剪强度比仅为1.05;双向荷载作用下,抗剪强度随混凝土强度和贯穿钢筋直径的增加而显著增加。 展开更多
关键词 钢-混组合梁 剪力键 双向荷载 剪切机理 荷载-滑移
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多腔式型钢混凝土地下连续墙受弯承载力研究
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作者 秦鹏 幸永康 +2 位作者 宁继鸿 易伟建 陈仁朋 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1-14,共14页
总结了钢筋混凝土地下连续墙在工程应用中的局限性,在此基础上提出多腔式型钢混凝土(multi-cavity steel reinforced concrete,MSRC)组合结构作为深基坑支护结构的研究设想并对其抗弯性能开展研究.对采用不同制作工艺的两类MSRC结构开... 总结了钢筋混凝土地下连续墙在工程应用中的局限性,在此基础上提出多腔式型钢混凝土(multi-cavity steel reinforced concrete,MSRC)组合结构作为深基坑支护结构的研究设想并对其抗弯性能开展研究.对采用不同制作工艺的两类MSRC结构开展纯弯试验.试验结果显示,两类构件在承载力等性能上差异较小,均表现为受弯破坏且具有较好的延性与后期承载力.对构件受弯全过程中钢材与混凝土相互作用进行有限元分析,发现钢材在中后期承担了80%以上的弯矩,而混凝土的主要作用是延缓钢材的局部屈曲.分析混凝土强度、钢材屈服强度、含钢率对构件受弯承载力与抗弯刚度的影响,结果显示:三类参数均与构件受弯承载力呈正相关,含钢率影响最显著,混凝土强度影响最小;混凝土强度和含钢率与构件初始抗弯刚度和使用阶段抗弯刚度呈正相关,混凝土强度影响较小,含钢率影响显著;钢材屈服强度与抗弯刚度呈负相关,但影响在10%以内.在平截面假定基础上给出适用于MSRC结构受弯承载力计算式,计算结果与试验和有限元模拟值吻合较好. 展开更多
关键词 基坑支护 组合结构 受弯试验 ABAQUS
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地铁车站双槽钢型钢混凝土转换梁抗剪承载力研究
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作者 马辉 张如一 +2 位作者 赵艳丽 王博 谢钟辉 《应用力学学报》 北大核心 2025年第4期783-791,共9页
为研究地铁车站双槽钢型钢混凝土转换梁的抗剪承载力,对该类转换梁进行了抗剪承载力试验研究,获得了该类转换梁的破坏特征、荷载-位移曲线和钢材的应变发展规律,研究了剪跨比和配钢率对转换梁抗剪承载力的影响规律。研究表明,转换梁试... 为研究地铁车站双槽钢型钢混凝土转换梁的抗剪承载力,对该类转换梁进行了抗剪承载力试验研究,获得了该类转换梁的破坏特征、荷载-位移曲线和钢材的应变发展规律,研究了剪跨比和配钢率对转换梁抗剪承载力的影响规律。研究表明,转换梁试件在集中荷载作用下主要呈现剪切破环形态,其受剪承载力主要由型钢腹板、箍筋及混凝土承担;增大型钢配钢率对增强转换梁的抗剪承载力是有利的。结合该类转换梁的受剪破坏特征,分别提出基于拉-压杆模型和叠加原理的转换梁抗剪承载力计算方法,计算表明2种方法均可以有效预测转换梁的抗剪承载能力,其结果可为该转换梁的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 地铁车站结构 双槽钢 型钢混凝土 转换梁 抗剪承载力 计算方法
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内置纵向筋的钢管混凝土桩钢-混凝土界面剪切特性试验研究
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作者 刘明维 吴发友 +2 位作者 阿比尔的 吴林键 苏广泉 《建筑结构》 北大核心 2025年第6期102-108,共7页
为研究钢管内壁焊接纵向带肋钢筋对钢-混凝土界面剪切强度特性的影响,设计了3种界面焊接带肋钢筋的试件,通过大型循环直剪仪开展了不同试件分别在4种法向应力下的循环剪切试验。得到了不同试件界面破坏特征和界面剪应力-位移曲线;提出... 为研究钢管内壁焊接纵向带肋钢筋对钢-混凝土界面剪切强度特性的影响,设计了3种界面焊接带肋钢筋的试件,通过大型循环直剪仪开展了不同试件分别在4种法向应力下的循环剪切试验。得到了不同试件界面破坏特征和界面剪应力-位移曲线;提出了定量表征焊接纵向带肋钢筋界面形态的特征值,建立了界面特征值与界面摩擦系数的关系式;最后推导了钢-混凝土界面焊接纵向带肋筋方式下的粘结强度计算公式。研究结果表明:在循环剪切下,钢-混凝土界面焊筋段的混凝土剪断损伤带宽度为焊筋直径的80%~100%;钢-混凝土界面机械咬合力因焊接纵向带肋钢筋得以增强,进而粘结强度大大提高;钢-混凝土界面粘结强度随界面特征值增加呈对数型增加,随法向应力增加呈指数型增加;带肋钢筋达到一定数量后,进一步增加带肋钢筋量对提高钢-混凝土界面粘结强度效果不明显。对提出的粘结强度计算公式进行验证表明,该公式计算结果偏于安全,对结构有利。 展开更多
关键词 钢管混凝土桩 循环直剪试验 界面特性 粘结强度 计算方法
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预埋型螺栓连接件的可拆换性能研究
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作者 门进杰 杜天宇 +3 位作者 李家富 张谦 王家琛 MUDASSAR Ali 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期86-96,共11页
文中提出了一种预埋型螺栓连接件,通过设置预埋钢块和螺栓锥套,减少受载时混凝土和钢梁的损伤,实现组合梁的可拆换。设计制作了8组试件,推出试验后拆卸,并对拆卸后的组件重新使用并加载,分析其可拆换性能。探讨了螺栓直径、螺栓强度、有... 文中提出了一种预埋型螺栓连接件,通过设置预埋钢块和螺栓锥套,减少受载时混凝土和钢梁的损伤,实现组合梁的可拆换。设计制作了8组试件,推出试验后拆卸,并对拆卸后的组件重新使用并加载,分析其可拆换性能。探讨了螺栓直径、螺栓强度、有无T形钢块和预埋钢块外径等因素的影响规律。研究结果表明:试件破坏时螺栓剪断或混凝土压溃;8组试件加载后均可快速拆卸;拆卸后的钢梁和T形钢块可多次重复使用;加载后处于无损伤和轻微损伤状态的混凝土板可重复使用2次以上且试件的抗剪性能基本不变;处于损伤状态的混凝土板可重复使用1次,但试件的抗剪性能降低;处于严重损伤状态的混凝土板不可重复使用。此外,预埋型螺栓连接件具有良好的抗掀起性能;螺栓直径或强度的增加,试件的承载力和混凝土板的损伤增加;预埋钢块外径增加,试件的承载力不变,但混凝土板的损伤减少;有无T形钢块对试件的承载力基本没有影响,但可以提高可拆换性能。最后提出了混凝土板局部损伤系数η作为可拆换性能控制指标,当η在0.5左右时可拆换状态较好。 展开更多
关键词 组合梁 预埋型螺栓连接件 推出试验 可拆换性能 可拆换性能指标
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反复荷载下方钢管型钢再生混凝土组合柱受力性能有限元分析
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作者 马辉 杨柳毅 +1 位作者 赖志强 刘方达 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期167-178,共12页
在方钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究的基础上,通过ABAQUS有限元软件建立了该组合柱的数值计算模型,分析了组合柱的应力云图及变形特征,研究了组合柱的滞回曲线和骨架曲线,通过与试验的对比验证了模型的合理性。结果表明... 在方钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究的基础上,通过ABAQUS有限元软件建立了该组合柱的数值计算模型,分析了组合柱的应力云图及变形特征,研究了组合柱的滞回曲线和骨架曲线,通过与试验的对比验证了模型的合理性。结果表明,反复水平荷载作用下柱脚方钢管屈曲鼓起,内部型钢达到屈服且再生混凝土被压碎,组合柱呈压弯塑性铰破坏模式。在分析参数的范围内,方钢管强度可以大幅度提升组合柱承载力,但却在一定程度上减小了组合柱的延性。提高方钢管的壁厚,组合柱的承载力大幅度提升。合理设计组合柱的剪跨比对其抗震性能的发挥十分重要,故在实际工程中应避免短柱脆断和长柱失稳;此外,随着再生骨料取代率的增加,组合柱的承载力提升较小,其延性随取代率的增加略有降低。 展开更多
关键词 再生混凝土 钢管混凝土柱 数值模型 反复荷载 非线性分析
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钢板-纤维增强混凝土组合双连梁抗震性能有限元分析
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作者 田建勃 焦崧 +4 位作者 陈田宁 张书林 王梦梦 张俊发 杨海增 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期190-202,共13页
连梁作为高层建筑结构体系中重要的耗能构件,要求其具有较强的抗震性能。双连梁通过提高跨高比,降低连梁内力,在地震作用下表现出良好的延性。为此,在采用双连梁的基础上考虑基体材料与钢板的影响,提出钢板-纤维增强混凝土组合双连梁,... 连梁作为高层建筑结构体系中重要的耗能构件,要求其具有较强的抗震性能。双连梁通过提高跨高比,降低连梁内力,在地震作用下表现出良好的延性。为此,在采用双连梁的基础上考虑基体材料与钢板的影响,提出钢板-纤维增强混凝土组合双连梁,并使用有限元软件对试验试件进行数值模拟,对其混凝土裂缝发展、钢板和钢筋应力、钢板沿梁跨的内力分布进行探究分析。并对钢板-纤维增强混凝土组合双连梁的跨高比、含钢率、配箍率、纵筋配筋率、纤维增强混凝土强度和连梁中间开缝间距等进行参数分析。结果表明:纵筋配筋率、含钢率、纤维增强混凝土强度和跨高比对钢板-纤维增强混凝土组合双连梁的抗震性能影响相对较大;纤维增强混凝土的使用有利于钢板性能的充分发挥;双连梁左、右梁内的受力基本相同,双连梁可以近似按左、右梁转角刚度相同进行等效。 展开更多
关键词 钢板-混凝土组合双连梁 纤维增强混凝土 抗震性能 有限元模拟 参数分析
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耗能型外挂混凝土墙板节点力学性能研究
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作者 隋伟宁 刘建山 +1 位作者 朱琳 张哲 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期219-228,共10页
研究水平荷载作用下外挂混凝土墙板摩擦耗能型连接节点的力学性能,以解决地震作用下,因外挂混凝土墙板与钢框架间变形能力不一致而导致墙板过早脱落等次生灾害问题,同时提高外挂墙板-钢框架结构体系的力学能力。在试验研究的基础上,采用... 研究水平荷载作用下外挂混凝土墙板摩擦耗能型连接节点的力学性能,以解决地震作用下,因外挂混凝土墙板与钢框架间变形能力不一致而导致墙板过早脱落等次生灾害问题,同时提高外挂墙板-钢框架结构体系的力学能力。在试验研究的基础上,采用ABAQUS有限元软件考察了预紧力对采用该类节点的结构体系力学性能的影响。预紧力增大可提高钢框架结构体系的刚度、屈服承载力和峰值承载力;结构体系在加载初期以摩擦耗能为主;随着荷载的增加,当钢框架发生塑性变形后,主要以塑性耗能为主;增加螺栓预紧力,可以减少结构在同级荷载作用下节点耗能贡献损失,同时增加结构在大震和罕遇地震作用下的总耗能量。当螺栓预紧力不小于100kN时,墙板损伤可以得到有效控制;在中震作用下,该摩擦耗能连接节点满足以摩擦节点耗能为主、框架塑性耗能为辅的设计理念。 展开更多
关键词 钢结构 装配式 摩擦耗能 节点耗能比 耗能贡献
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