火灾后圆套圆CFDST柱轴压力学性能 被引量：1

1

作者 刘晓 王杰 +2 位作者 王兵 侯东序 回彦川 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第5期383-388,共6页

为了研究火灾后圆套圆CFDST柱轴压力学性能,利用ABAQUS建立有限元模型,通过试验对有限元模型进行验证。首先,选用火灾后钢材和夹层混凝土的热工参数和本构模型,剖析了中空夹层钢管混凝土柱温度场的分布规律。然后,以受火时间、空心率、... 为了研究火灾后圆套圆CFDST柱轴压力学性能,利用ABAQUS建立有限元模型,通过试验对有限元模型进行验证。首先,选用火灾后钢材和夹层混凝土的热工参数和本构模型,剖析了中空夹层钢管混凝土柱温度场的分布规律。然后,以受火时间、空心率、混凝土强度等为主要变化参数,剖析了火灾后中空夹层钢管混凝土柱轴压工作机理,并对其典型的承载力-位移曲线进行分析。结果表明:随着受火时间和空心率的增加,试件的极限承载力呈现下降趋势;外钢管为Q590的试件承载力比外钢管为Q390的试件承载力提高了42%,外钢管屈服强度对试件极限承载力影响显著;混凝土强度为C70的试件极限承载力比混凝土强度为C50的试件极限承载力略有提高。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土(cfdst) 温度场 火灾后 有限元 轴压

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CFDST组合截面结构柱的抗火设计分析

2

作者 王羡农 王囡囡 高丛超 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第4期13-15,27,共4页

基于钢管和混凝土的不同热工性能以及热传导的边界条件,采用有限单元法,建立CFDST柱截面二维计算模型,得出各节点在某一时刻的温度。根据高温下的钢材和混凝土本构关系,计算出不同温度下钢材和混凝土的应力,利用叠加原理求出CFDST组合... 基于钢管和混凝土的不同热工性能以及热传导的边界条件,采用有限单元法,建立CFDST柱截面二维计算模型,得出各节点在某一时刻的温度。根据高温下的钢材和混凝土本构关系,计算出不同温度下钢材和混凝土的应力,利用叠加原理求出CFDST组合结构柱的截面内力。结果表明CFDST组合结构柱外层钢管温度增长率高于混凝土和内层钢管的温度增长率;CFDST组合结构具有良好的耐火性能,主要影响因素包括构件长细比、内外层钢管强度、混凝土强度等级及空心率。 展开更多

关键词 热工性能 有限单元法 叠加原理 cfdst 耐火性能 影响因素

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单边高强螺栓连接圆形CFDST柱组合节点抗震试验与分析 被引量：2

3

作者 霍永伦 王静峰 +2 位作者 郭磊 丁兆东 吴顺成 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期222-229,235,共9页

为揭示地震作用下单边高强螺栓连接圆形中空夹层钢管混凝土(concrete filled double skin steel tube,CFDST)柱(简称“圆形CFDST柱”)组合节点的受力性能和破坏机理,文章开展了单边高强螺栓连接圆形CFDST柱组合节点的抗震试验,建立了此... 为揭示地震作用下单边高强螺栓连接圆形中空夹层钢管混凝土(concrete filled double skin steel tube,CFDST)柱(简称“圆形CFDST柱”)组合节点的受力性能和破坏机理,文章开展了单边高强螺栓连接圆形CFDST柱组合节点的抗震试验,建立了此类组合节点的有限元分析模型,通过滞回曲线和破坏模式比较验证了有限元分析模型的准确性;对组合节点进行了深入的参数分析,讨论了钢材强度、楼板配筋率、端板厚度及螺栓预紧力等诸多参数对此类组合节点水平荷载-水平位移关系曲线的影响。研究结果表明:单边高强螺栓连接圆形CFDST柱组合节点具有较高的承载力、良好的延性及滞回性能,满足在高烈度地震区的结构抗震性能要求。 展开更多

关键词 圆形中空夹层钢管混凝土(cfdst)柱 单边螺栓 抗震试验 数值模拟 参数分析

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加腋不等高梁-复式柱节点平面及空间抗震性能对比分析

4

作者 颜学渊 李安龙 +2 位作者 刘旭宏 魏晓颖 陈雯晖 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期342-349,共8页

结合复式钢管混凝土柱内外两层钢管的特点,设计一种低梁加腋半穿心至内层钢管的节点构造形式,提出加腋不等高钢梁-复式钢管混凝土柱节点.利用ABAQUS软件对该节点进行平面与空间建模以及往复荷载下的有限元分析,对比平面节点与空间节点... 结合复式钢管混凝土柱内外两层钢管的特点,设计一种低梁加腋半穿心至内层钢管的节点构造形式,提出加腋不等高钢梁-复式钢管混凝土柱节点.利用ABAQUS软件对该节点进行平面与空间建模以及往复荷载下的有限元分析,对比平面节点与空间节点的受力性能差异.结果表明平面与空间的破坏模态差异较大,二者的高应力区分布不同,平面节点出现核心混凝土压碎,空间节点更容易出现混凝土剪切破坏.同时,对空间节点进行梁端不同方向加载,结果表明,空间双向加载下,节点的极限承载力与极限位移高于平面加载节点,且延性与耗能能力相对较好. 展开更多

关键词 不等高梁-柱节点 有限元分析 节点域 抗震性能

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中空夹层钢管混凝土柱力学性能研究综述

5

作者 安国青 刘苏文 +1 位作者 宗钟凌 兰宗鑫 《市政技术》 2025年第9期10-20,共11页

中空夹层钢管混凝土(Concrete-Filled Double-Skin Steel Tube,CFDST)因具有重量轻、抗弯性能好、高耗能等显著优势,在风电塔筒、输电塔架、桥墩和海洋平台支架柱等对抗弯性能要求较高的结构中应用广泛。首先,结合建筑垃圾资源化利用与... 中空夹层钢管混凝土(Concrete-Filled Double-Skin Steel Tube,CFDST)因具有重量轻、抗弯性能好、高耗能等显著优势,在风电塔筒、输电塔架、桥墩和海洋平台支架柱等对抗弯性能要求较高的结构中应用广泛。首先,结合建筑垃圾资源化利用与建筑材料高性能化的行业发展需求,基于高强钢与再生混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC)大量用于实际工程并能有效降低钢材与天然骨料用量的背景,提出了锥形中空夹层高强钢管再生混凝土(Recycled Aggregate Concrete-Filled High-Strength DoubleSkin Steel Tube,RAC-FHDST)新型组合构件。其次,为阐明该类新型组合构件力学性能研究的必要性与迫切性,系统地梳理和分析了普通CFDST、中空夹层钢管再生混凝土(RAC-FDST)和中空夹层高强钢管混凝土(高强钢CFDST)的力学特性研究进展,并总结了现有研究的不足以及该类新型组合构件的未来研究方向。研究结果表明,目前已对普通CFDST和大空心率CFDST构件力学性能进行了系统研究,而对锥形RAC-FHDST柱的研究仍存在明显不足且缺乏相关设计方法。RAC的使用对CFDST短柱的破坏形态与压弯构件的极限承载力影响较小,高强钢与夹层混凝土协同工作性能良好且能为混凝土提供有效的约束作用。该研究成果可为锥形RAC-FHDST柱的试验设计与理论分析提供重要参考依据,对推动该类新型组合结构的标准化与工程应用具有指导意义。 展开更多

关键词 cfdst RAC 高强钢 力学性能 研究进展 研究展望

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中空夹层钢管混凝土构件弯-扭承载力性能研究

6

作者 胡勤 罗传辉 龚平 《混凝土》 北大核心 2025年第6期11-16,22,共7页

基于ABAQUS有限元分析,对中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件的弯-扭复合受力性能进行了研究,得到了构件的弯矩-侧向位移和扭矩-扭转角关系曲线,分析了其破坏模式,并研究了各个关键参数对其弯-扭性能的影响规律。研究结果表明:构件的破坏模... 基于ABAQUS有限元分析,对中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件的弯-扭复合受力性能进行了研究,得到了构件的弯矩-侧向位移和扭矩-扭转角关系曲线,分析了其破坏模式,并研究了各个关键参数对其弯-扭性能的影响规律。研究结果表明:构件的破坏模式与弯扭比相关,根据不同弯扭比,可分为弯曲型、扭转型和弯曲-扭转型3种典型的破坏模式。随着弯扭比的增大,构件的抗弯承载力提高,其抗扭承载力降低,但其抗弯和抗扭刚度基本保持不变。构件在弯-扭复合受力下的全过程可分为弹性、弹塑性和塑性3个主要阶段。钢管强度、钢管径厚比和空心率是影响构件的抗弯和抗扭承载力的主要参数,而混凝土强度对其影响相对较小。不同影响参数下构件的M/M_(u)-T/T_(u)相关性基本一致,提出的弯-扭承载力计算式具有较高的精确度。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土 弯-扭性能 受力机理 弯-扭承载力关系

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侧向冲击作用后圆中空夹层钢管混凝土长柱的竖向剩余承载性能研究

7

作者 郭金龙 潘爽 付诗琦 《工程力学》 北大核心 2025年第6期203-215,共13页

为研究侧向冲击后圆中空夹层钢管混凝土(CFDST)长柱的竖向剩余承载力和轴压刚度,运用有限元软件ABAQUS建立了圆CFDST长柱构件模型,开展了轴力-冲击耦合的动力响应模拟和冲击后损伤构件的准静态竖向轴压模拟等工作。研究结果表明:侧向冲... 为研究侧向冲击后圆中空夹层钢管混凝土(CFDST)长柱的竖向剩余承载力和轴压刚度,运用有限元软件ABAQUS建立了圆CFDST长柱构件模型,开展了轴力-冲击耦合的动力响应模拟和冲击后损伤构件的准静态竖向轴压模拟等工作。研究结果表明:侧向冲击后竖向加载时,构件呈整体失稳并伴随冲击部位附近的局部屈曲破坏。竖向荷载-位移特征曲线大致分为弹性上升、达峰、下降三个阶段。受冲击后构件的极限承载力和轴压刚度均会减小,但延性相对有所提高。剩余承载力系数及剩余轴压刚度系数受冲击能量的影响最为显著,当冲击能量增大8倍,二者分别衰减36.2%、48.2%。提出了圆CFDST长柱轴力-冲击耦合后竖向剩余承载力系数和剩余轴压刚度系数建议计算公式。 展开更多

关键词 圆中空夹层钢管混凝土 轴力-冲击耦合 冲击后竖向加载 竖向剩余承载力 剩余轴压刚度 建议计算公式

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方钢管中空夹层混凝土柱抗压试验分析 被引量：1

8

作者 王羡农 张付彬 周晓慧 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第4期13-16,共4页

通过4根CFDST方钢管中空夹层混凝土柱的轴向承载力试验研究,探讨了CFDST方钢管中空夹层混凝土柱的抗压受力性能以及方钢管中空夹层混凝土柱承载力和抗弯刚度的提高效果,分析了CFDST方钢管中空夹层混凝土柱的破坏特点及其主要的破坏形式... 通过4根CFDST方钢管中空夹层混凝土柱的轴向承载力试验研究,探讨了CFDST方钢管中空夹层混凝土柱的抗压受力性能以及方钢管中空夹层混凝土柱承载力和抗弯刚度的提高效果,分析了CFDST方钢管中空夹层混凝土柱的破坏特点及其主要的破坏形式。研究结果表明:在本次试验的参数范围内,CFDST方钢管中空夹层混凝土柱的承载力及抗弯刚度得到了的有效提高;对CFDST方钢管中空夹层混凝土柱的破坏有了初步的了解。确定了CFDST方钢管中空夹层混凝土柱承载力的计算方法,与试验结果吻合良好。 展开更多

关键词 cfdst 轴压柱 中空夹层方钢管混凝土 抗弯刚度 轴压承载力

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预制节段拼装双层钢管-混凝土组合墩柱抗震性能分析 被引量：5

9

作者 邢凯迪 林元铮 +2 位作者 李明鸿 宗周红 许有胜 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期305-314,共10页

为研究预制节段拼装CFDST墩柱的抗震性能,开展了预制节段拼装CFDST墩柱拟静力试验,并采用有限元软件ABAQUS对墩柱力学行为进行数值模拟,分析素混凝土层、初始预应力度和节段数量对墩柱抗震性能的影响.结果表明:在水平往复荷载作用下,墩... 为研究预制节段拼装CFDST墩柱的抗震性能,开展了预制节段拼装CFDST墩柱拟静力试验,并采用有限元软件ABAQUS对墩柱力学行为进行数值模拟,分析素混凝土层、初始预应力度和节段数量对墩柱抗震性能的影响.结果表明:在水平往复荷载作用下,墩柱未出现明显破坏,滞回曲线呈明显旗帜形,最大残余偏移率为0.18%,具有良好的自复位性能;最大偏移率为5.25%时,轴向预应力损失约为10.20%,墩身变形主要来自接缝处开口,正、负向最大累计开口量分别达到10.70和12.35 mm,存在明显的多转角变形模式;数值模型可以较好地模拟墩柱的非线性力学行为;考虑节段间素混凝土层可以更为合理地模拟墩柱滞回性能,提高初始预应力度可增强墩柱强度和耗能能力,而节段数量则对墩柱滞回性能影响较小. 展开更多

关键词 双层钢管-混凝土(cfdst)组合墩柱 拟静力试验 非线性分析 预制节段拼装 韧性抗震

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方套圆中空夹层钢管混凝土组合构件横向撞击试验研究 被引量：17

10

作者 史艳莉 鲜威 +1 位作者 王蕊 王文达 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期11-21,35,共12页

通过对8个大空心率下方套圆中空夹层钢管混凝土组合构件进行横向撞击试验,研究试件的撞击受力过程、破坏形态、撞击力时程曲线特征、跨中挠度与测点纵向应变发展过程等。考察落锤撞击高度、边界约束和轴压比等关键因素对方套圆中空夹层... 通过对8个大空心率下方套圆中空夹层钢管混凝土组合构件进行横向撞击试验,研究试件的撞击受力过程、破坏形态、撞击力时程曲线特征、跨中挠度与测点纵向应变发展过程等。考察落锤撞击高度、边界约束和轴压比等关键因素对方套圆中空夹层钢管混凝土组合构件在横向撞击作用下动力响应的影响规律。试验研究结果表明:中空率为0.69的方套圆中空夹层钢管混凝土组合构件在横向撞击作用下主要发生显著地局部凹陷变形,而试件整体变形不显著;在试验研究参数范围内,随着落锤撞击高度的增大,试件局部凹陷程度、跨中残余挠度以及撞击持续时间均保持线性增长;边界约束对跨中残余挠度、撞击力平台值以及撞击持续时间有较大影响;轴压比是影响试件动力响应过程的重要因素,随着轴压比的增大,撞击力时程曲线的平台段会逐渐缩短并消失,跨中挠度变形速度变快,撞击进程加快。 展开更多

关键词 方套圆中空夹层钢管混凝土 动力响应 破坏形态 时程曲线

原文传递

大空心率圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件滞回性能研究 被引量：9

11

作者 史艳莉 纪孙航 +2 位作者 王文达 张宸 范家浩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期75-88,共14页

为研究大空心率圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件的滞回性能,对10个圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯试件(8个往复加载和2个单调加载试件)进行试验研究。考察空心率(0.6和0.8)和轴压比(0、0.2、0.4和0.6)对试件的破坏模态、P-Δ关系曲线... 为研究大空心率圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件的滞回性能,对10个圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯试件(8个往复加载和2个单调加载试件)进行试验研究。考察空心率(0.6和0.8)和轴压比(0、0.2、0.4和0.6)对试件的破坏模态、P-Δ关系曲线和滞回性能的影响,并建立数值模型对单调加载的压弯试件的受力机理进行分析,最后讨论了圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件侧向承载力简化计算方法。研究结果表明,两种空心率试件的破坏形态基本一致,表现为试件下部不同程度的局部破坏;往复压弯试件的P-Δ曲线较为饱满,表现出较好的滞回性能。空心率从0.6增加到0.8对试件的侧向承载力和延性影响较小,两种空心率下的峰值荷载平均相差约3%。随着轴压比增加,试件的极限荷载降低,延性逐渐变差。往复加载试件的强度退化不明显,空心率为0.8的试件刚度退化更显著。试件的平均位移延性系数为3.56,平均黏滞阻尼系数为0.322,表现出较好的耗能能力。当空心率为从0.6增加到0.8,试件的黏滞阻尼系数平均提高15%。 展开更多

关键词 圆锥形中空夹层钢管混凝土 试验研究 压弯构件 滞回性能 大空心率

原文传递

圆中空夹层钢管混凝土压扭构件工作机理研究 被引量：6

12

作者 黄宏 范志杰 陈梦成 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期42-47,共6页

为了对圆中空夹层钢管混凝土构件在压、扭复合受力下的工作机理进行研究,采用大型通用有限元软件ABAQUS对圆实心钢管混凝土压、扭复合受力构件进行建模计算,现有的试验验证了计算结果与计算方法的正确性。再采用同样的方法对圆中空夹层... 为了对圆中空夹层钢管混凝土构件在压、扭复合受力下的工作机理进行研究,采用大型通用有限元软件ABAQUS对圆实心钢管混凝土压、扭复合受力构件进行建模计算,现有的试验验证了计算结果与计算方法的正确性。再采用同样的方法对圆中空夹层钢管混凝土构件在压、扭复合受力状态下进行了模拟计算。通过计算发现,扭矩—转角全过程关系曲线分为弹性、弹塑性、塑性强化三阶段。通过对三个阶段扭矩—转角全过程关系曲线、内外钢管和混凝土的应力分布云图、三者间相互作用力以及轴压比影响的分析,结果表明,在加载过程中,当轴压比较小时,随着轴压比的增大,极限扭矩增加;当轴压比较大时,随着轴压比增大,极限扭矩降低。 展开更多

关键词 圆中空夹层钢管混凝土 压扭 有限元 工作机理

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方中空夹层钢管混凝土压弯扭构件数值模拟 被引量：7

13

作者 黄宏 李婷 陈梦成 《华东交通大学学报》 2013年第4期24-29,共6页

利用有限元方法对方中空夹层钢管混凝土和方实心钢管混凝土压弯扭构件的受力全过程进行计算,对比分析该两种构件的工作机理。分析结果表明,在压弯扭受力状态下,方中空构件与方实心构件抗扭承载力相当,方中空构件的延性优于方实心构件;... 利用有限元方法对方中空夹层钢管混凝土和方实心钢管混凝土压弯扭构件的受力全过程进行计算,对比分析该两种构件的工作机理。分析结果表明,在压弯扭受力状态下,方中空构件与方实心构件抗扭承载力相当,方中空构件的延性优于方实心构件;截面角部处外钢管与混凝土的相互作用力远大于截面中部处的;两种构件的钢管与混凝土分别承担的纵向荷载与纵向应变关系曲线的整体变化趋势大致相同;方中空构件的内外钢管承担的扭矩大于方实心构件钢管承担的扭矩,夹层混凝土承担的扭矩小于核心混凝土承担的扭矩;由于钢管对混凝土的约束,使得混凝土承担了26%～33%的扭矩,而混凝土的存在阻止了钢管屈曲的产生。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土 实心钢管混凝土 压弯扭 有限元

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高温后中空夹层钢管混凝土柱压弯机理分析 被引量：5

14

作者 刘晓 徐建烨 王兵 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期40-45,共6页

为了研究高温后中空夹层钢管混凝土压弯柱力学性能,该文设计24根压弯构件,选取合适的本构参数,利用ABAQUS有限元软件进行分析,并与相应的试验参数作对比,有限元结果与相应的试验结果对比吻合良好。该文中设置轴压比、温度、空心率等参... 为了研究高温后中空夹层钢管混凝土压弯柱力学性能,该文设计24根压弯构件,选取合适的本构参数,利用ABAQUS有限元软件进行分析,并与相应的试验参数作对比,有限元结果与相应的试验结果对比吻合良好。该文中设置轴压比、温度、空心率等参数并研究其对跨中P-Δ曲线的影响。该文对高温后中空夹层钢管混凝土压弯柱工作机理和破坏模态进行分析,结果表明:随着温度的升高、轴压比的变大,构件横向承载能力变小。随着温度的升高,轴压比的变小,构件的位移延性变好。不超过500℃时,构件抗弯承载能力随着空心率的变大而变小,超过500℃,构件抗弯承载能力随着空心率的变大而变大,但空心率对构件抗弯能力的影响不大。 展开更多

关键词 高温后 中空夹层混凝土 压弯构件 有限元 P-Δ曲线

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火灾后中空夹层高强钢管混凝土柱轴压机理分析 被引量：5

15

作者 刘晓 王伊 王兵 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2019年第5期146-153,共8页

为了研究火灾后中空夹层高强钢管混凝土柱(高强CFDST)受压力学性能,选用合理的夹芯混凝土本构关系,利用ABAQUS有限元分析软件建立了计算模型,通过试验对有限元模型进行了验证,验证结果吻合较好。剖析了不同受火时间、空心率、外钢管屈... 为了研究火灾后中空夹层高强钢管混凝土柱(高强CFDST)受压力学性能,选用合理的夹芯混凝土本构关系,利用ABAQUS有限元分析软件建立了计算模型,通过试验对有限元模型进行了验证,验证结果吻合较好。剖析了不同受火时间、空心率、外钢管屈服强度和混凝土抗压强度对火灾后高强CFDST受压力学性能的影响,对其典型曲线进行机理分析,揭示内外钢管与混凝土之间的相互作用力。结果表明:随着受火时间的增加,高强CFDST极限承载力减小;随着外钢管屈服强度由Q345变为Q460,核心混凝土和外钢管承载力占总承载力的比例发生了变化,核心混凝土由60%变为30%,外钢管由25%变为50%;高强外钢管屈服强度的变化对火灾后高强CFDST的极限承载力影响较大。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土 火灾后 高强钢 有限元分析 轴压

原文传递

外包不锈钢管中空夹层钢管混凝土压弯构件N_(u)-M_(u)相关曲线研究 被引量：5

16

作者 张颖 赵晖 +1 位作者 王蕊 陈鹏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期124-134,共11页

外包不锈钢管中空夹层钢管混凝土构件结合了中空夹层钢管混凝土(CFDST)与不锈钢的优点,在桥墩、海洋平台与输电塔结构中有广泛应用前景。为此,该文基于前期试验,采用自编纤维模型法程序对225个外包不锈钢管CFDST压弯构件进行了系统分析... 外包不锈钢管中空夹层钢管混凝土构件结合了中空夹层钢管混凝土(CFDST)与不锈钢的优点,在桥墩、海洋平台与输电塔结构中有广泛应用前景。为此,该文基于前期试验,采用自编纤维模型法程序对225个外包不锈钢管CFDST压弯构件进行了系统分析。研究了各参数对该类压弯构件典型N/N_(u)-M/M_(u)曲线的影响,并将相关曲线与普通外包碳素钢管CFDST构件进行了对比,最后提出了该类压弯构件N/N_(u)-M/M_(u)相关曲线方程。分析结果表明:该文自编纤维模型法程序可较好预测外包不锈钢管CFDST构件压弯承载力以及N/N_(u)M/M_(u)曲线的发展;混凝土强度、内管径厚比、钢材屈服强度、空心率、名义含钢率与长细比影响N/N_(u)M/M_(u)曲线的形状;由于不锈钢材料明显的应变强化效应,相比于外包碳素钢管CFDST构件,外包不锈钢管CFDST构件的N/N_(u)-M/M_(u)曲线接近于钢结构;基于试验与参数分析结果以及外包碳素钢CFDST计算公式,得到了外包不锈钢CFDST相关曲线特征点公式和曲线方程,与程序计算结果吻合较好。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土 不锈钢 纤维模型法 压弯 N/N_(u)-M/M_(u)曲线 计算方法

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圆中空夹层钢管混凝土纯扭构件工作机理研究 被引量：11

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作者 黄宏 黄斌洁 《华东交通大学学报》 2010年第6期1-6,共6页

圆中空夹层钢管混凝土是在两个同心放置的圆钢管中间灌注混凝土而形成的一种新型组合结构。已有学者对其在轴压、压弯、纯弯等方面及在往复荷载下的力学性能进行研究,当被用作构筑物独立柱、输电塔杆、发电风车支架时其抗扭性能是十分... 圆中空夹层钢管混凝土是在两个同心放置的圆钢管中间灌注混凝土而形成的一种新型组合结构。已有学者对其在轴压、压弯、纯弯等方面及在往复荷载下的力学性能进行研究,当被用作构筑物独立柱、输电塔杆、发电风车支架时其抗扭性能是十分重要的,但目前还未见对这方面研究的报道。利用有限元软件ABAQUS建模对钢管混凝土纯扭构件进行计算,数值模拟结果的正确性得到了试验结果的验证。在此基础上,对圆中空夹层钢管混凝土纯扭构件的扭矩-转角全过程曲线进行了计算。计算结果表明,扭矩-转角曲线可分为三个阶段:弹性段、弹塑性段和塑性强化段,通过对这三个阶段中内外钢管和混凝土的应力分布云图及其相互作用的分析,揭示了圆中空夹层钢管混凝土在扭矩作用下的工作机理。 展开更多

关键词 圆中空夹层钢管混凝土 扭转 有限元 全过程分析

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爆炸荷载下预制节段拼装双层钢管混凝土墩柱的动力响应数值模拟 被引量：4

18

作者 李明鸿 刘晏辰 +3 位作者 夏梦涛 宗周红 甘露 陈振健 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期647-657,共11页

为提升装配式公路桥梁的抗爆防护能力,提出了一种新型预制节段拼装双层钢管混凝土(PS-CFDST)组合墩柱.基于非线性显式动力分析程序LS-DYNA建立了新型PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下动力响应分析的精细有限元模型,并通过已有试验结果验证... 为提升装配式公路桥梁的抗爆防护能力,提出了一种新型预制节段拼装双层钢管混凝土(PS-CFDST)组合墩柱.基于非线性显式动力分析程序LS-DYNA建立了新型PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下动力响应分析的精细有限元模型,并通过已有试验结果验证了模型的准确性.对爆炸荷载作用下PS-CFDST墩柱的动力响应进行数值模拟分析,研究了PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下的破坏过程、损伤机理和耗能机制.运用参数化分析方法,研究了爆炸距离、节段数量和预应力水平等关键参数对PS-CFDST墩柱动力响应的影响,并在此基础上提出了PS-CFDST墩柱的抗爆设计建议.结果表明:PS-CFDST墩柱除通过材料塑性损伤耗能之外,节段接缝界面滑移耗能机制对耗能贡献可达40%以上;增大墩柱可接近距离是提升墩柱抗爆安全性的有效手段,增大预应力有利于减小柱中最大水平位移和墩底剪切滑移,从而提升PS-CFDST墩柱的抗爆性能. 展开更多

关键词 预制节段拼装墩柱 双层钢管混凝土 数值模拟 爆炸荷载 动力响应 损伤机理

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大空心率中空夹层钢管混凝土构件的抗撞性能研究 被引量：3

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作者 史艳莉 魏然 +1 位作者 王文达 纪孙航 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2023年第2期42-56,112,共16页

大空心率中空夹层钢管混凝土构件的抗撞击性能有其自身特点,利用有限元软件ABAQUS建立考虑初始几何缺陷的中空夹层钢管混凝土构件的侧向撞击模型,对比了不同初始几何缺陷组合下空心率范围为0.2~0.9构件的抗撞击性能;在此基础上讨论了初... 大空心率中空夹层钢管混凝土构件的抗撞击性能有其自身特点,利用有限元软件ABAQUS建立考虑初始几何缺陷的中空夹层钢管混凝土构件的侧向撞击模型,对比了不同初始几何缺陷组合下空心率范围为0.2~0.9构件的抗撞击性能;在此基础上讨论了初始几何缺陷对空心率为0.8构件撞击响应的影响,并对影响大空心率构件撞击响应的主要参数进行分析;最后基于参数分析结果和静态荷载作用下的荷载-局部压痕关系,给出大空心率中空夹层钢管混凝土构件在侧向撞击荷载作用下撞击力-局部变形简化预测公式。结果表明:与无几何缺陷构件相比,考虑初始几何缺陷时构件的撞击力平台值降低,局部变形增大,当空心率达到0.8时,几何缺陷的不利影响最显著,构件的撞击力平台值下降10.6%,跨中局部变形增大20.4%。提高名义含钢率和减小内钢管径厚比可有效减小初始几何缺陷对该类构件抗撞击性能的不利影响,而改变材料强度对该类构件抗撞性能影响相对较小。给出的简化计算公式可以较好地预测有无初始几何缺陷的大空心率构件在侧向撞击荷载下的撞击力-局部变形曲线。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土 大空心率 初始几何缺陷 侧向撞击 简化计算公式

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中空夹层钢管混凝土组合框架的拟动力试验 被引量：2

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作者 黄亮 郭磊 +2 位作者 陆斐 卜逸凡 王静峰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1501-1510,共10页

以高强单边螺栓连接的中空夹层钢管混凝土柱与型钢-混凝土组合梁是一种装配式框架组合结构。为了研究该组合结构在罕遇地震时的动力响应和局部构件的变形损伤,使用OpenSees软件和MTS液压伺服加载设备进行了多层框架拟动力试验,其中易于... 以高强单边螺栓连接的中空夹层钢管混凝土柱与型钢-混凝土组合梁是一种装配式框架组合结构。为了研究该组合结构在罕遇地震时的动力响应和局部构件的变形损伤,使用OpenSees软件和MTS液压伺服加载设备进行了多层框架拟动力试验,其中易于损伤的底部两层框架设置为试验子结构。具有水平随动能力的轴力加载是试验的技术难点之一,将省略轴力的简化边界和具备水平随动轴力的近似边界进行对比试验,结果表明:罕遇地震作用下,装配式框架的梁柱节点率先屈服,节点转动耗散了地震能量,从而避免梁端出现塑性铰;使用高强单边螺栓连接的梁柱节点属于半刚性连接,导致框架的层间位移角略大于抗震规范2%的限制;轴力略微有利于增加中空夹层钢管混凝土柱抗侧移刚度,省略轴力的试验加载方案是一种可接受的边界简化。 展开更多

关键词 拟动力试验 中空夹层钢管混凝土 组合结构 OpenSees有限元

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