一、钢骨混凝土长柱稳定承载力研究试验设计(论文文献综述)
余吉鹏[1](2021)在《单轴对称十字型钢混凝土柱静力性能及计算方法研究》文中研究指明为实现型钢混凝土中节点“相连梁柱一侧平齐”的节点构造形式,在型钢混凝土中柱中配置单轴对称十字型钢,从而形成单轴对称十字型钢混凝土(Monosymmetric Crossshaped Steel Reinforce Concrete,简称MCSRC)柱。目前,国内外关于MCSRC柱受力性能的相关研究较为缺乏,不能为实际工程提供技术支持。鉴于此,本文采用试验研究、数值模拟及理论分析等方法,对MCSRC柱静力性能及其承载力计算方法进行系统研究,主要内容如下:(1)MCSRC柱受压性能试验研究1)对9根MCSRC短柱进行轴心加载,主要参数为十字型钢偏置率、混凝土强度、配钢率和箍筋间距。从试件破坏模式、荷载-应变曲线和荷载-变形曲线等方面揭示MCSRC柱轴压受力机理,深入分析了上述参数对MCSRC短柱轴压承载力和变形能力的影响规律。2)对8根MCSRC中长柱进行偏心加载,试验参数为十字型钢偏置率和荷载偏心率,根据试件的破坏模式、侧向挠度、偏压承载力和峰值跨中挠度,深入分析了各参数对MCSRC中长柱偏压性能的影响规律。(2)MCSRC柱轴压荷载-变形曲线计算方法研究根据MCSRC柱中箍筋和型钢约束范围的不同,将组合柱截面划分不同的约束区。以MCSRC芯柱为对象,重点分析单轴对称十字型钢对混凝土的约束机理,基于Mander约束混凝土本构模型,建立适用于不同截面形状的型钢约束混凝土应力-应变模型。最终,基于静力平衡及变形协调,提出MCSRC柱轴压荷载-变形曲线计算方法。(3)采用有限元软件ABAQUS对MCSRC柱静力性能进行参数分析基于ABAQUS有限元软件,建立了MCSRC柱有限元模型,在验证有限元模型建模方法正确性的基础上,采用MCSRC柱足尺模型进行参数拓展分析,研究结果表明:1)增加型钢强度和纵筋强度,对组合柱荷载-变形曲线前期刚度影响不大,组合柱轴压承载力和后期变形能力提高;在一定范围内,增加箍筋强度,组合柱轴压承载力和后期变形能力有提高;纵筋配筋率增加,组合柱荷载-变形曲线初始刚度略有提高,峰值荷载后,曲线下降较为平缓;增加长细比,组合柱前期刚度及轴压承载力下降,但组合柱变形能力显着上升。2)型钢强度提高,组合柱偏压承载力和极限弯矩上升;纵筋强度和配筋率增加,发生大偏心受压破坏的组合柱偏压承载力和极限弯矩提高的幅度较大;增加混凝土强度和箍筋强度,发生小偏心受压破坏的组合柱偏压承载力和极限弯矩上升;增加长细比,组合柱偏压承载力和极限弯矩显着降低,特别是对于发生小偏心受压破坏的试件。3)在一定范围内增加轴压比,组合柱抗剪承载力提高,当轴压比超过一定范围,增加轴压比,组合柱抗剪承载力降低;剪跨比增大,组合柱荷载-跨中挠度曲线前期刚度和抗剪承载力均减小;提高混凝土强度,组合柱抗剪承载力增加,但组合柱后期变形能力下降;增大纵筋强度,对组合柱抗剪承载力和变形性能影响较小;箍筋间距提高,组合柱抗剪承载力及后期变形能力均有所降低。(4)MCSRC柱承载力计算方法研究1)根据对MCSRC柱截面约束区的划分,将MCSRC柱轴压承载力分成5部分,基于提出的型钢约束混凝土应力-应变模型计算方法,计算不同型钢约束区混凝土强度,将五部分承担的轴力叠加,建立考虑型钢和箍筋约束作用的MCSRC柱轴压承载力计算方法。2)首先,采用理论分析,提出MCSRC柱偏心距放大系数计算方法;然后,按强度等效原则,将偏置H型钢腹板等效至其翼缘;然后,根据平截面假定,利用极限平衡法,提出了MCSRC柱偏压受压承载力计算方法。3)将MCSRC柱分成型钢和钢筋混凝土两部分,采用桁架-拱模型,计算钢筋混凝土柱部分抗剪承载力,然后,采用叠加原理,将钢筋混凝土部分和型钢部分抗剪承载力叠加,建立了MCSRC柱的抗剪承载力计算方法。
刘绍峰[2](2020)在《FRP管约束十字形钢骨混凝土柱偏心受压性能研究》文中提出钢-混凝土组合柱性能优良,然而,对于长期暴露在自然环境中的桥梁结构,由于钢的腐蚀甚至过早坍塌而导致的结构退化通常是重要的问题。为克服这一问题,近年来各国学者对耐腐蚀性能优越的树脂基纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)在土木工程加固和新建结构领域的应用进行了相应的研究,而其中一个极具潜力的方向是将FRP材料和传统的建筑材料(如混凝土和钢材)优化组合,以组成经济、耐腐蚀、抗震性能好的新型组合构件和结构。为充分发挥FRP、钢和混凝土三种材料的性能,本文提出了在FRP管内设置十字形钢骨,然后浇筑混凝土形成FRP管约束十字形钢骨混凝土新型组合柱。该新型组合柱具有以下优点:1)FRP管良好的耐腐蚀性能,使此组合柱可应用于腐蚀及特殊不利环境中,且FRP管可作为施工中混凝土的模板,节省了模板费用;2)FRP管与十字形钢骨对核心混凝土可形成更有效的双重约束作用,提高了混凝土的强度和延性;3)内置钢骨可作为纵向受力钢筋且方便与其他构件连接形成结构,型钢翼缘外移可充分发挥钢骨的抗弯性能,同时十字形钢骨截面的双向抗剪和抗弯性能相同,避免了柱截面的强弱轴问题,增强了组合柱的受力和抗震性能。目前,对此类新型组合柱的研究尚处于起步阶段,仅有部分学者进行了轴压性能的研究。为考察该新型组合柱的受力性能,本文对FRP管约束十字形钢骨混凝土柱单向偏压性能进行了试验研究和理论分析,主要研究内容如下:(1)进行了9根FRP管约束十字形钢骨混凝土柱单向偏压试验研究,考察了荷载偏心率和长细比对FRP管约束内置十字形钢骨混凝土组合柱的力学性能的影响规律,试验表明:偏压柱破坏时有明显征兆,在极限荷载后,承载力会缓慢地下降,表现出很好的延性;长细比、偏心距对构件的极限承载力和刚度影响较大,长细比和偏心距的增大会削弱FRP管对核心混凝土约束效应;构件实测的侧向挠度曲线沿柱高方向基本对称,与正弦半波曲线很接近;截面应变分布符合平截面假定。(2)基于试验分析结果,考虑十字形钢骨和FRP管的双重约束对混凝土强度提高的贡献,长细比和偏心率对约束效果的影响,采用EC4规范的方法,界定了偏压柱的两种破坏模式,推导出了理论N—M相关曲线,建立了FRP管约束内置十字形钢骨混凝土柱的偏压承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合良好。
薛亦聪[3](2020)在《部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能与设计方法研究》文中研究指明为了充分发挥预制装配结构的施工性能、型钢混凝土结构的抗震性能及高性能混凝土的力学与耐久性能方面的优势,本文提出了部分预制装配型钢混凝土(Partially Precast Steel Reinforced Concrete,PPSRC)柱。PPSRC柱由预制与现浇两部分组成,其中预制部分包括十字型钢、纵筋、矩形螺旋箍筋与高性能混凝土,当PPSRC柱的预制部分运输至施工现场并定位后,使用普通现浇混凝土浇筑柱芯以形成完整的PPSRC柱。若PPSRC柱应用于轴压比较小的上层结构时,可在预制部分制作时在柱芯填充保温隔热材料以形成部分预装配型钢混凝土空心(Hollow Precast Steel Reinforced Concrete,HPSRC)柱以减轻构件自重并增强其保温隔热性能。本文提出的PPSRC柱与HPSRC柱充分利用了装配式结构组合灵活的特点,可通过材料优化与截面形式优化,达到提高承载力、降低成本与便捷现场施工等诸多优势,具有广泛的工程应用前景。本文采用拟静力试验、有限元分析及理论分析等研究手段,对PPSRC柱与HPSRC柱的抗震性能开展了系统的研究,主要内容如下:(1)通过7个剪跨比大于2.0的PPSRC长柱、4个剪跨比大于2.0的HPSRC长柱、6个剪跨比小于2.0的PPSRC短柱及4个剪跨比小于2.0的HPSRC短柱的低周往复加载试验结果及其分析,总结了PPSRC柱与HPSRC柱的破坏形态特征,同时对试件的滞回曲线、骨架曲线、应变特征、刚度退化、位移延性与耗能能力进行了研究,详细分析了截面形式、剪跨比、轴压力、配筋率、配箍率与内部现浇混凝土强度对PPSRC柱与HPSRC柱抗震性能的影响。(2)基于OpenSees平台,使用纤维截面模型进行了PPSRC长柱与HPSRC长柱在往复荷载下的滞回性能分析,之后使用该模型对轴压力、型钢强度、型钢配钢率及预制混凝土强度等参数进行了有限元扩展分析。同时使用纤维截面与非线性剪切弹簧组合模型进行了PPSRC短柱与HPSRC短柱在往复荷载下的滞回性能分析,并使用该模型验证了其对传统型钢混凝土短柱与采用再生骨料的型钢混凝土短柱的适用性。(3)根据截面中和轴的不同位置,基于平截面假定建立了PPSRC长柱与HPSRC长柱的压弯承载力计算公式,并基于所提出的压弯承载力计算方法得到了上述两类构件的轴力-弯矩相关曲线。基于界限破坏理论对HPSRC柱与PPSRC柱的轴压比限值计算方法进行了推导,并结合两类构件的特征,分析了体积配箍率与现浇混凝土强度对轴压比限值的影响,并据此提出了HPSRC柱与PPSRC柱的轴压比限值建议取值。(4)利用钢筋混凝土部分与型钢及其内部混凝土部分的剪切变形相互关系确定了其在型钢混凝土构件受剪过程中的相互作用关系,并基于此提出了基于强度叠加法的型钢混凝土梁、柱构件受剪承载力统一计算模型。在使用本文及文献记载的66个发生剪切破坏的型钢混凝土柱与57个发生剪切破坏的型钢混凝土梁的试验结果对该模型进行验证后,对实际设计提出了相关建议。(5)基于试验结果与分析提出了PPSRC柱与HPSRC柱中型钢配钢率、型钢强度以及预制与现浇混凝土强度的建议取值范围。之后提出了施工现场混凝土浇筑时PPSRC柱预制部分的开裂荷载计算方法。
吴迪[4](2020)在《GERP管约束型钢再生混凝土中长柱偏压力学性能研究》文中认为再生混凝土作为一种绿色环保材料,具有强度低、孔隙率较高等缺点,为了有效改善再生混凝土的性能,将再生混凝土、型钢和GFRP管进行组合,形成一种新型组合构件-GFRP管约束型钢再生混凝土组合柱,既有效再利用废弃混凝土,又充分发挥GFRP管轻质高强、耐腐蚀、有效约束混凝土和型钢强度高、延性好的优点。基于本课题组前期的研究成果,同时结合实际工程中竖向构件的受力状态,本文对GFRP管约束型钢再生混凝土中长柱的偏压力学性能进行了试验研究和理论分析。主要研究内容如下:1.对GFRP管约束型钢再生混凝土中长柱所采用的天然骨料、再生骨料、GFRP管、型钢进行材料性能试验,包括:粗、细骨料的表观密度、含水率和吸水率,粗骨料的压碎指标和洛杉矶磨损率,再生混凝土的强度试验,型钢的拉伸试验,GFRP管的轴压和水压试验;2.以GFRP管层数、再生粗骨料取代率、高径比和偏心距为主要参数,设计并制作10根GFRP管约束型钢再生混凝土中长柱,对其进行偏心受压试验;3.基于GFRP管约束型钢再生混凝土中长柱的偏压试验现象,对比分析具有不同设计参数的各试件以及内部再生混凝土和型钢的破坏模态;4.通过对10根试件的承载力和变形等试验数据的对比分析,研究GFRP管约束再生混凝土中长柱的偏压力学性能,以及GFRP管层数、再生粗骨料取代率、高径比和偏心距对其偏压力学性能的影响规律;5.基于已完成的GFRP管约束型钢再生混凝土轴压短柱试验结果,通过叠加法得到其承载力计算公式;参照经验系数法,考虑了高径比折减系数和偏心距折减系数,建立了GFRP管约束型钢再生混凝土长柱偏压构件的承载力计算公式,并与试验结果对比验证其正确性和适用性。
冯兴[5](2020)在《内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱力学性能研究》文中研究指明现代建筑行业的高速发展,推动了采用高性能材料的组合结构的产生。将工字形CFRP型材内置于钢管混凝土核心区域是一种新型的结构形式,现阶段对于这种新型组合结构的力学性能研究相对较少,双偏状态下的相关研究尚且处于起步阶段,因此充分了解这种新型组合结构的工作机理并进行优化设计成为当前一个关键性问题。本文采用有限元模拟与试验分析相结合的方式,比较了双向偏压状态下内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土中长柱的破坏模态,分析了材料间的相互作用机理,在参数分析的基础上对这种新型组合柱在双向偏压状态下的承载力计算公式进行了推导。本文进行了以下研究工作:对内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱进行试验研究,记录并分析试验现象,得到试件的荷载变形、荷载应变、荷载应力以及荷载泊松比等关系曲线,对比构件的破坏模态,探究长细比与偏心率对构件极限承载力和力学性能影响;将有限元分析得到的承载力及变形状况与试验得到的承载力及变形状况进行对比,对有限元建模方式的正确性进行验证,在此基础上,对组合柱进行全过程受力分析以及参数分析,研究材料的应力变化状态、破坏形式、均担荷载以及材料间的相互作用,研究参数变化对组合柱承载力及刚度的影响,总结出不同参数下组合柱力学性能的变化规律;对有限元计算数据进行整理,提出适用于本文研究对象的承载力计算公式,将计算结果与试验结果进行对比,讨论推导公式的适用性。研究结果表明:双向偏心受压状态下的内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土中长柱试件在中截面处发生失稳破坏,CFRP型材发生脆性破坏;典型构件的荷载侧向挠度关系曲线可根据构件在不同时刻的受力状态划分为弹性段、弹塑性段、塑性强化段以及下降段4个阶段;CFRP型材的存在提高了构件的极限承载力,同时加强了对混凝土的约束效应,提高了混凝土的抗压能力;钢管对混凝土的约束作用主要集中在钢管受压侧弯角区,钢管受拉侧弯角区次之;组合柱的极限承载力以及初始刚度随着含钢率、混凝土强度以及钢材屈服强度的提高而增加,随着长细比以及偏心率的降低而减小;基于钢管混凝土统一理论,推导出双向偏压状态下组合柱的承载力计算公式,并验证了公式的适用性及准确性。
陈映旬[6](2020)在《基于Q550以上钢材的高强方钢管高强混凝土轴压中长柱受力性能研究》文中进行了进一步梳理近年来钢管混凝土结构由于其自身承载力高、刚度大、抗火抗震性能好等特点被广泛应用于各类建筑结构中。方形截面钢管混凝土因其自身节点构造设计灵活便于连接,因此在实际工程中逐渐被推广应用。随着高层、超高层以及大跨度结构对材料强度需求的高,高强材料在土木工程领域的应用尤为广泛。本文基于上述需求出了高强方钢管高强混凝土组合柱,对其在轴压作用下的力学性能进行了分析研究。本文对17根高强方钢管高强混凝土轴压中长柱进行了试验研究,以钢材屈服强度和构件长细比为变化参数,通过对试件的破坏模态、荷载-挠度曲线、侧向挠度分布曲线、钢材的荷载-应变曲线以及泊松比曲线进行分析研究。以试件材料的力学性能试验数据为依据,对试验试件进行有限元分析,以此证明本文出的有限元模型建立方法的正确性。通过已验证的模型建立方法对构件进行全过程受力分析,分析了构件中钢材与混凝土在各阶段应力应变变化情况以及在破坏过程中两者相互作用的变化情况;探究混凝土强度、钢材屈服强度、含钢率和长细比对组合构件承载能力、延性以及混凝土贡献率的影响。研究结果表明本文出的组合构件受力过程可以分为四个阶段:弹性段、弹塑性段、塑性强化段与下降段。试验试件除长细比较小的试件发生与短柱相同的强度破坏外,其他试件均因发生失稳破坏而退出工作。在破坏过程中,构件的角部区域为钢管和混凝土相互作用最强区域,并且两者之间的接触应力随着构件的长细比增加而迅速下降。当构件长细比超过界限长细比时,由于材料性能无法完全发挥,构件此时发生弹性失稳破坏。随着钢材屈服强度和含钢率的增加,构件的承载力和延性系数均上升,混凝土贡献率则减小;构件初始刚度受钢材强度影响不大,但是含钢率的增加会升初始刚度。随着构件混凝土强度等级的高,构件的初始刚度、承载力和混凝土贡献率均有升,但构件的延性系数开始下降。构件长细比与初始刚度、承载力和混凝土贡献率均呈负相关关系,构件的延性系数则受界限长细比的影响发展趋势不同。最终经过试验数据与大量有限元模拟数据的拟合,结合钢管混凝土统一理论推导出稳定承载力计算方法,并且与试验值和有限元模拟值吻合良好。本文将应用高强材料的高强方钢管高强混凝土中长柱试件长细比变化幅度缩小,探究其发生失稳破坏的界限长细比,对两种材料在破坏过程中的相互作用进行研究,为实际工程设计中受压构件的长细比限定供依据,通过上述研究成果出该组合构件稳定承载力的计算公式。
李嘉新[7](2019)在《非对称工字钢骨—钢管混凝土柱力学性能研究》文中进行了进一步梳理随着建筑结构向重载、高耸、大跨发展,建筑承重柱的荷载越来越高,于是人们开始研究新型钢-混凝土组合构件。近些年来,由于钢骨-钢管混凝土组合柱具有良好延性、极高的承载力而受到关注,但人们对这种组合柱的研究大多集中在对称配钢上。在工程中,因为建筑平面布置和环境对建筑的影响,承重柱经常受力不均匀,考虑到承重柱布置于边柱的特别情况,采用改变内钢骨位置,变化内钢骨样式的方法,提出了内置移位的工字钢骨、翼缘改变的工字钢骨的钢骨-钢管混凝土组合柱,使得构件能承载高荷载的同时,又满足结构需求,提高材料使用率,减少工程成本。本文通过有限元软件ANSYS对非对称型钢骨-钢管混凝土组合柱的受力性能进行模拟,主要完成了以下工作:(1)在依据前人对钢-混凝土组合柱的受力性能试验和模拟分析的基础上,结合非对称工字钢骨-钢管混凝土组合柱特点,配置合适的材料参数、接触模型和本构关系等,建立了四种非对称工字钢骨-钢管混凝土组合柱的模拟分析模型。(2)对四种截面形式的非对称工字钢骨-钢管混凝土组合短柱的轴压受力性能进行ANSYS模拟,分析短柱构件的受力机理和弯曲破坏特点,研究影响其力学性能的因素,得出有限元分析结果,为短柱构件承载力公式的拟合提供基础。(3)对四种截面形式的非对称工字钢骨-钢管混凝土组合长柱的轴压受力性能进行ANSYS模拟,分析长柱构件的受力机理和弯曲破坏特点,研究影响其力学性能的因素,并探讨长细比对长柱构件的受力影响,得出有限元分析结果,为长柱构件承载力公式的拟合提供基础。(4)对四种截面形式的非对称工字钢骨-钢管混凝土组合偏压柱的受力性能进行ANSYS模拟,分析长柱构件的受力机理和弯曲破坏特点,研究影响其力学性能的因素,提出科学合理的构件布置方式,得出有限元分析结果,为偏压柱承载力公式的拟合提供基础。(5)在依据前人对钢-混凝土组合柱的承载力公式研究的基础上,得到非对称工字钢骨-钢管混凝土组合短柱轴压承载力计算公式,非对称工字钢骨-钢管混凝土组合柱长柱轴压承载力计算公式,非对称工字钢骨-钢管混凝土组合柱偏压承载力计算公式。再利用上述有限元分析的结果,将公式值与ANSYS有限元分析模拟值进行对比,结果两者吻合良好。
卢金春[8](2019)在《非对称型钢骨—方钢管混凝土柱力学性能研究》文中指出随着建筑结构向重载、大跨、高耸方向发展,柱子受到的荷载作用越来越大。近年来,钢骨-钢管混凝土组合柱由于其承载力高、延性好等优点而备受人们关注。目前对这种组合柱的研究主要集中在钢骨的对称配置和圆钢管混凝土上,考虑到柱子不均匀受力情况、建筑平面布置和建筑成本控制等要求,根据边柱、角柱等特殊部位的受力情况,改变钢骨截面形式,灵活配置型钢,提出了一种新型的非对称型钢骨-方钢管混凝土柱。这种组合柱在方钢管混凝土中内置T形或L形钢骨,使其在满足构件受力性能的同时,可有效地节省材料,降低构件的造价。本文利用ANSYS软件对这种新型组合柱的轴压、偏压以及抗弯等力学性能进行有限元分析,主要完成了以下工作:(1)在总结前人对钢-混凝土组合柱力学性能研究的基础上,选择合适的钢材和混凝土的本构关系及接触模型,利用ANSYS软件建立T形、L形钢骨形式的非对称型钢骨-方钢管混凝土柱的有限元模型。(2)对非对称型钢骨-方钢管混凝土轴压短柱进行有限元分析,研究这种组合短柱的工作机理、破坏形态、极限承载力和延性性能等,分析不同因素对组合短柱变形能力和承载力的影响,并给出不同参数影响下的荷载-位移关系曲线。最后利用理论分析和ANSYS有限元模拟,给出组合短柱轴压承载力的计算公式。(3)对非对称型钢骨-方钢管混凝土轴压长柱进行有限元分析,考虑到长柱模型较为细长,容易发生失稳破坏,在轴压荷载作用下对组合长柱模型进行有限元模拟时,着重分析不同长径比对组合长柱变形情况以及极限承载力的影响,并给出该轴压组合长柱承载力的计算公式。(4)利用ANSYS软件,对纯弯作用下的非对称型钢骨-方钢管混凝土柱进行有限元分析。沿不同角度对组合柱施加荷载,分析其抗弯性能的变化情况。改变组合柱的不同影响因素,分析抗弯性能的变化规律,并给出该组合柱抗弯承载力的计算公式。(5)利用ANSYS软件,对偏心受压状态下的非对称型钢骨-方钢管混凝土柱进行有限元分析,分析组合试件的基本受力状态,研究影响偏压组合柱力学性能的主要参数,给出组合柱在不同参数影响下的荷载-位移关系曲线,并提出偏心荷载作用下组合柱的承载力计算公式。
王军[9](2018)在《内配格构式角钢圆钢管混凝土力学性能研究及应用》文中研究说明本文研究了一种新型的钢管混凝土构件-内配格构式角钢圆钢管混凝土构件,相比其他截面形式的内配加劲件钢管混凝土构件而言,该类型构件具有施工方便、截面力学性能优良、便于定位等优点。文中主要探究了内配格构式角钢圆钢管混凝土构件在轴心受拉、偏心受拉、受弯、轴心受压和偏心受压等荷载工况下的力学性能,主要的工作内容包括以下几个方面:1)通过对构件进行轴心受拉试验,研究了构件的轴拉力学性能,在试验的基础上采用有限元模拟分析了构件长度、含钢率和角钢面积等主要参数对构件的轴拉极限承载力的影响。研究结果表明:影响内配格构式角钢圆钢管混凝土构件的轴拉极限承载力的本质因素在于混凝土和内部角钢之间的摩擦力的大小。基于参数分析结果建立了构件的轴拉极限承载力计算公式,并将公式的计算结果与国内外规范的计算结果进行了对比。2)通过对构件进行偏心受拉试验,研究了构件的偏拉力学性能,在试验的基础上采用有限元模拟分析了构件长度、含钢率、角钢截面积和偏心距等主要参数对构件的偏拉极限承载力的影响。研究结果表明:影响内配格构式角钢圆钢管混凝土构件的偏拉极限承载力的最主要因素是构件的偏心距。基于参数分析结果提出了构件的偏拉极限承载力计算公式,并将公式的计算结果与中国规范的计算结果进行了对比。3)通过对构件进行四点弯曲试验,研究了构件的受弯力学性能,在试验的基础上采用有限元模拟分析了配骨指标、套箍系数和角钢相对间距等主要参数对构件的受弯极限承载力的影响,并采用极限平衡法分析了构件的受弯承载性能。研究结果表明:对构件的受弯极限承载力影响较大的参数是配骨指标和套箍系数,其次是角钢相对间距;内配角钢不仅提高了构件抵抗局部屈曲的能力和整体受力性能,还提高了构件的抗弯刚度和受弯极限承载力。最后基于参数分析结果建立了构件的受弯极限承载力计算公式。4)通过对构件进行轴心受压和偏心受压试验,研究了构件的受压力学性能,在试验的基础上采用有限元模拟分析了偏心距、构件长细比和配骨指标等主要参数对构件的偏压极限承载力的影响,并采用极限平衡法分析了构件的偏心受压承载性能。研究结果表明:配骨指标对构件的轴压和偏压极限承载力均有比较重要的影响,当构件的偏心距较大时,配骨指标对构件的偏压极限承载力的影响较弱。最后基于参数分析结果和前人研究成果建立了构件的轴压和偏压极限承载力计算公式。
朱振华[10](2018)在《内置工字形CFRP的方钢管混凝土轴压中长柱的力学性能研究》文中认为近年来,纤维增强复合材料凭借其轻质高强、可设计性强等特点在土木工程领域得到了越来越广泛的应用,其与混凝土、钢材三种材料组合形成的结构表现出良好的受力性能与应用前景。内置工字形CFRP的方钢管混凝土柱是将工字形CFRP型材置于钢管混凝土中的一种新型组合构件,本文对其中长柱在轴压作用下的受力性能进行了研究分析。本文在内置工字形CFRP的方钢管混凝土中长柱轴心受压试验研究的基础上,通过有限元模拟对其受力性能进行了研究。以长细比为主要的变化参数,进行了 10根内置工字形CFRP的方钢管混凝土中长柱的轴压试验,观察并研究了其破坏模式、荷载-挠度关系曲线、挠度分布曲线、应力-应力关系曲线、以及长细比对试件承载力的影响等。在此基础上,通过有限元模拟结果,对构件的受力全过程进行分析,研究构件在破坏过程中各个部分的受力和变形情况,分析了 CFRP型材、长细比、混凝土强度、钢材屈服强度和含钢率的变化对构件的受力性能的影响,并通过理论分析及有限元模拟结果相结合得出了构件的界限长细比。最后,在构件的强度承载力计算公式的基础上,推导了内置工字形CFRP的方钢管混凝土的稳定承载力计算公式。试验与有限元分析结果表明,新型组合构件的承载力和延性得到了明显提高。构件的受力过程可分为弹性段、弹塑性段以及下降段三个阶段。在弹性阶段,钢管和核心混凝土主要提供承载力,此时CFRP型材的作用并不十分明显;在弹塑性段,由于混凝土和钢管产生塑性,承载力变化不大,而CFRP型材的承载力持续上升;在下降阶段,CFRP型材开始破坏并退出工作,试件承载力开始大幅度下降。构件的破坏模式为弯曲失稳破坏。长细比对柱的力学性能影响较大,随着长细比的增加柱的承载力明显下降;提高混凝土强度可以提高柱的承载力,但延性有所降低;提高钢材强度和增大含钢率均可以提高柱的承载力;CFRP型材的存在可以提高柱的承载力和变形能力。本文所提出的内置工字形CFRP的方钢管混凝土的稳定承载力计算公式与理论计算值和有限元模拟结果均吻合良好。
二、钢骨混凝土长柱稳定承载力研究试验设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢骨混凝土长柱稳定承载力研究试验设计(论文提纲范文)
(1)单轴对称十字型钢混凝土柱静力性能及计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 约束混凝土本构研究现状 |
1.2.1 箍筋约束混凝土本构 |
1.2.2 型钢约束混凝土本构 |
1.3 非对称型钢混凝土柱研究现状 |
1.4 现有研究存在的不足 |
1.5 主要研究内容 |
第二章 单轴对称十字型钢混凝土柱受压性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 MCSRC短柱轴心受压试验研究 |
2.2.1 试件设计和制作 |
2.2.2 材性试验 |
2.2.3 MCSRC柱截面特征 |
2.2.4 加载装置 |
2.2.5 测点布置与量测内容 |
2.2.6 试验结果与分析 |
2.3 MCSRC中长柱偏心受压试验研究 |
2.3.1 试件设计和试件制作 |
2.3.2 材料性能 |
2.3.3 加载装置 |
2.3.4 测点布置与量测内容 |
2.3.5 试验结果与分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 单轴对称十字型钢混凝土短柱轴压荷载-变形曲线计算方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 MCSRC柱截面约束区划分 |
3.3 箍筋约束混凝土应力-应变模型 |
3.4 钢管约束混凝土应力分布规律 |
3.5 MCSRC轴压荷载-变形曲线计算方法 |
3.5.1 箍筋非有效约束区和有效约束区约束混凝土应力-应变曲线 |
3.5.2 复合约束区混凝土应力-应变曲线 |
3.5.3 纵筋应力-应变曲线 |
3.5.4 型钢翼缘和腹板应力-应变模型 |
3.5.5 MCSRC短柱轴压荷载-变形曲线计算方法 |
3.6 轴压荷载-变形曲线计算方法验证 |
3.6.1 十字型钢混凝土芯柱计算结果与试验结果比较 |
3.6.2 MCSRC柱计算结果与试验结果比较 |
3.7 本章小结 |
第四章 单轴对称十字型钢混凝土柱静力性能参数分析 |
4.1 引言 |
4.2 MCSRC轴压柱有限元模型建立 |
4.2.1 建模平台确定 |
4.2.2 材料本构 |
4.2.3 单元类型 |
4.2.4 接触关系 |
4.2.5 荷载及边界条件 |
4.2.6 网格划分 |
4.3 MCSRC轴压柱有限元计算结果验证 |
4.3.1 破坏形态对比 |
4.3.2 轴压荷载-变形曲线对比 |
4.4 MCSRC柱轴压性能参数分析 |
4.4.1 型钢强度 |
4.4.2 箍筋强度 |
4.4.3 纵筋强度 |
4.4.4 纵筋配筋率 |
4.4.5 长细比 |
4.5 MCSRC偏压柱有限元计算结果验证 |
4.5.1 破坏形态分析 |
4.5.2 荷载-跨中挠度曲线对比 |
4.6 MCSRC柱偏压性能参数分析 |
4.6.1 型钢强度 |
4.6.2 混凝土强度 |
4.6.3 箍筋强度 |
4.6.4 纵筋强度 |
4.6.5 纵筋配筋率 |
4.6.6 长细比 |
4.7 MCSRC柱抗剪有限元计算结果验证 |
4.7.1 骨架曲线对比 |
4.8 MCSRC柱抗剪性能参数分析 |
4.8.1 轴压比 |
4.8.2 剪跨比 |
4.8.3 混凝土强度 |
4.8.4 纵筋强度 |
4.8.5 纵筋配筋率 |
4.8.6 配箍率 |
4.9 本章小结 |
第五章 单轴对称十字型钢混凝土柱承载力计算方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 型钢混凝土柱轴压承载力现有计算方法 |
5.2.1 中国《组合结构设计规范》(JGJ 138-2016) |
5.2.2 欧洲规范EC4 |
5.2.3 美国ACI 138-14 |
5.2.4 规范计算结果比较 |
5.3 MCSRC柱轴压承载力计算方法 |
5.3.1 箍筋非有效约束区混凝土承担的轴力 |
5.3.2 箍筋有效约束区混凝土承担的轴力 |
5.3.3 复合约束区混凝土承担的轴力 |
5.3.4 纵筋承担的轴力 |
5.3.5 型钢承担的轴力 |
5.3.6 计算式退化 |
5.3.7 MCSRC短柱轴压荷载-变形曲线简化模型 |
5.3.8 MCSRC柱轴压承载力验证 |
5.3.9 MCSRC柱轴压荷载-变形曲线简化模型验证 |
5.4 型钢混凝土柱偏压承载力现有计算方法 |
5.4.1 《组合结构设计规范》(JGJ 138-2016) |
5.4.2 《钢骨混凝土结构技术规程》(YB9082-2006) |
5.5 MCSRC偏压承载力计算方法(方法1) |
5.5.1 基本假定 |
5.5.2 偏心距增大系数 |
5.5.3 MCSRC柱偏压承载力计算方法 |
5.5.4 型钢腹板和两侧等效翼缘承担的N_(aw)、M_(aw)、N_(af)和M_(af)计算方法 |
5.5.5 受拉边或受压较小边钢筋和型钢翼缘应力计算 |
5.5.6 相对界限受压区高度ξ_b计算 |
5.5.7 公式验证 |
5.6 运用相关曲线规律的计算方法(方法2) |
5.6.1 MCSRC柱 M-N相关曲线计算方法 |
5.6.2 计算方法验证 |
5.7 型钢混凝土柱抗剪承载力现有计算方法 |
5.7.1 《组合结构设计规范》(JGJ138-2016) |
5.7.2 《钢骨混凝土结构技术规程》(YB9082-2006) |
5.7.3 规范计算结果比较 |
5.8 MCSRC柱斜截面抗剪承载力(方法1) |
5.8.1 混凝土部分 V_c及箍筋部分 V_s |
5.8.2 纵筋部分Vs |
5.8.3 型钢部分Va |
5.8.4 轴力部分贡献VN |
5.8.5 公式验证 |
5.9 基于桁架-拱模型的MCSRC柱抗剪承载力计算方法(方法2) |
5.9.1 钢筋混凝土部分抗剪承载力 |
5.9.2 型钢部分抗剪承载力 |
5.9.3 公式验证 |
5.10 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
主要创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)FRP管约束十字形钢骨混凝土柱偏心受压性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
1.2.1 课题组探索性研究 |
1.2.2 FRP-钢-混凝土组合柱轴压性能及本构模型研究现状 |
1.2.3 FRP-钢-混凝土组合柱偏压性能研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 FRP管约束十字形钢骨混凝土柱偏心受压试验设计 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试件制作 |
2.2.3 试验材料及力学性能 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 量测内容及方法 |
2.3.2 端部装置设计 |
2.3.3 试验加载装置 |
2.3.4 试验加载制度 |
2.4 本章小结 |
第3章 FRP管约束十字形钢骨混凝土柱偏压试验结果与分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验现象与破坏形态 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 试验极限承载力分析 |
3.3.2 荷载—挠度曲线分析 |
3.3.3 荷载—应变曲线分析 |
3.3.4 荷载—应力曲线分析 |
3.3.5 轴压短柱的应力—应变关系曲线及主要试验结果 |
3.3.6 轴压柱和偏压柱的极限压应变 |
3.3.7 截面应变分布 |
3.3.8 试件加载过程挠度曲线分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 FRP管约束十字形钢骨混凝柱偏压理论分析 |
4.1 引言 |
4.2 FRP管约束十字形钢骨混凝土轴压柱承载力计算方法 |
4.2.1 基本假定 |
4.2.2 建立轴压短柱承载力计算公式及验证 |
4.2.3 稳定系数 |
4.2.4 建立中长柱轴压承载力计算公式及验证 |
4.3 常用偏心受压承载力计算方法 |
4.3.1 经验系数法 |
4.3.2 极限平衡法 |
4.3.3 弯矩—轴力相关系数法 |
4.4 FRP管约束十字形钢骨混凝土柱偏压承载力计算方法 |
4.4.1 N—M相关曲线的理论推导 |
4.4.2 偏心距増大系数的确定 |
4.4.3 界限状态 |
4.4.4 大偏心受压计算公式 |
4.4.5 小偏心受压计算公式 |
4.4.6 偏压承载力计算方法的验证 |
4.5 本章小结 |
结论 |
本文主要创新点 |
研究的不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能与设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 型钢混凝土结构抗震性能研究 |
1.2.2 装配式型钢混凝土结构抗震性能研究 |
1.2.3 型钢混凝土构件数值分析模型 |
1.2.4 型钢混凝土构件承载力分析模型 |
1.3 研究意义 |
1.4 研究目标与整体思路 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 总体思路 |
2 部分预制装配型钢混凝土长柱抗震性能试验研究及有限元分析 |
2.1 引言 |
2.2 试验方案设计 |
2.2.1 试验参数设计 |
2.2.2 材料性能 |
2.2.3 试件制作 |
2.2.4 量测方案 |
2.2.5 加载方案 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 试件破坏形态 |
2.3.2 滞回曲线 |
2.3.3 骨架曲线 |
2.3.4 应变分析 |
2.3.5 刚度退化 |
2.3.6 位移延性 |
2.3.7 耗能能力 |
2.4 基于纤维截面模型的长柱构件有限元分析 |
2.4.1 纤维截面 |
2.4.2 单元类型 |
2.5 有限元模型中的材料本构关系 |
2.5.1 混凝土 |
2.5.2 钢材 |
2.6 有限元模型的验证 |
2.6.1 滞回曲线 |
2.6.2 峰值荷载与耗能能力 |
2.7 参数扩展分析 |
2.7.1 轴压力 |
2.7.2 型钢强度 |
2.7.3 配钢率 |
2.7.4 预制混凝土强度 |
2.8 本章小结 |
3 部分预制装配型钢混凝土长柱压弯承载力及轴压比限值研究 |
3.1 引言 |
3.2 部分预制装配型钢混凝土长柱压弯承载力计算方法 |
3.2.1 基本假定 |
3.2.2 压弯承载力计算方法 |
3.2.3 轴力-弯矩相关曲线 |
3.3 部分预制装配型钢混凝土长柱轴压比限值研究 |
3.3.1 部分预制装配型钢混凝土长柱轴压比计算方法 |
3.3.2 部分预制装配型钢混凝土长柱的轴压比限值计算方法 |
3.3.3 体积配箍率与现浇混凝土强度对轴压比限值的影响 |
3.3.4 部分预制装配型钢混凝土长柱轴压比限值的确定 |
3.4 本章小结 |
4 部分预制装配型钢混凝土短柱抗震性能试验研究及有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 试验方案设计 |
4.2.1 试验参数设计 |
4.2.2 材料性能 |
4.2.3 试件制作 |
4.2.4 量测方案 |
4.2.5 加载方案 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 试件破坏形态 |
4.3.2 滞回曲线 |
4.3.3 骨架曲线 |
4.3.4 应变分析 |
4.3.5 刚度退化 |
4.3.6 位移延性 |
4.3.7 耗能能力 |
4.4 基于纤维截面与非线性剪切弹簧组合模型的短柱构件有限元分析 |
4.4.1 纤维截面 |
4.4.2 非线性剪切弹簧 |
4.4.3 截面的组合 |
4.5 有限元模型中的材料本构关系 |
4.5.1 混凝土与钢材 |
4.5.2 Pinching4 Material模型 |
4.6 有限元模型验证 |
4.6.1 部分预制装配型钢混凝土短柱 |
4.6.2 文献[28]中记载的型钢再生混凝土短柱 |
4.7 本章小结 |
5 型钢混凝土构件受剪承载力统一计算模型 |
5.1 引言 |
5.2 现行相关规程、公式分析 |
5.2.1 《组合结构设计规范》(JGJ138-2016)计算方法 |
5.2.2 《钢骨混凝土结构技术规程》(YB9082-2006)计算方法 |
5.2.3 《AISC360-16》计算方法 |
5.2.4 《Eurocode4》计算方法 |
5.3 型钢混凝土构件受剪承载力计算理论的发展 |
5.3.1 基于修正拉-压杆模型的型钢混凝土深梁受剪承载力计算模型 |
5.3.2 基于软化拉-压杆模型的型钢混凝土深梁受剪承载力计算模型 |
5.4 型钢混凝土梁、柱构件受剪承载力统一计算模型 |
5.4.1 模型的基本思想 |
5.4.2 计算流程 |
5.5 基于统一计算模型的型钢混凝土柱构件受剪承载力计算 |
5.5.1 RC部分的剪切刚度(K_(RC)) |
5.5.2 型钢及内部混凝土部分的剪切刚度(K_(ss)) |
5.5.3 RC部分的受剪承载力(V_(RC)) |
5.5.4 型钢及内部混凝土部分的受剪承载力(V_(ss)) |
5.6 基于统一计算模型的型钢混凝土梁受剪承载力计算 |
5.6.1 RC部分的剪切刚度(K_(RC)) |
5.6.2 型钢及内部混凝土部分的剪切刚度(K_(ss)) |
5.6.3 RC部分的受剪承载力(V_(RC)) |
5.6.4 型钢及内部混凝土部分的受剪承载力(V_(ss)) |
5.7 模型的验证 |
5.7.1 型钢混凝土柱 |
5.7.2 型钢混凝土梁 |
5.8 设计建议 |
5.9 本章小结 |
6 部分预制装配型钢混凝土柱设计与施工方法建议 |
6.1 引言 |
6.2 部分预制装配型钢混凝土柱的设计建议 |
6.2.1 一般规定 |
6.2.2 轴压比限值 |
6.2.3 构造措施 |
6.3 部分预制装配型钢混凝土柱的施工建议 |
6.3.1 预制RPC的制备与养护 |
6.3.2 内部混凝土浇筑 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 论文的主要研究成果 |
7.2 有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录1:攻读博士学位期间发表与录用的学术论文 |
附录2:攻读博士学位期间授权的专利 |
附录3:攻读博士学位期间所获荣誉与奖励 |
(4)GERP管约束型钢再生混凝土中长柱偏压力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义和背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 再生混凝土现状 |
1.2.2 型钢再生混凝土组合柱研究现状 |
1.2.3 FRP约束再生混凝土组合柱研究现状 |
1.2.4 FRP-钢-混凝土组合柱轴压性能研究现状 |
1.2.5 FRP-钢-混凝土组合柱偏压性能研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 GFRP管约束型钢再生混凝土中长柱偏压试验方案设计 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试验材料及力学性能 |
2.2.2 试验方案设计 |
2.2.3 试件制作 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 测点布置与测量内容 |
2.3.2 加载装置与加载方案 |
2.4 本章小结 |
第三章 GFRP管约束型钢再生混凝土中长柱试验结果分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验现象及破坏模态 |
3.2.1 试件试验现象及破坏模态 |
3.2.2 再生混凝土与型钢破坏模态 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 试件承载力分析 |
3.3.2 试件荷载-柱中侧向挠度曲线分析 |
3.3.3 荷载-试件轴向应变曲线分析 |
3.3.4 荷载-型钢轴向应变曲线 |
3.3.5 试件弯矩-曲率曲线分析 |
3.3.6 试件侧向挠度曲线分析 |
3.3.7 试件平截面假定分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 GFRP管约束型钢再生混凝土组合柱承载力计算 |
4.1 引言 |
4.2 GFRP约束型钢再生混凝土短柱轴压承载力公式推导 |
4.2.1 基本假定 |
4.2.2 承载力计算 |
4.2.3 GFRP管约束型钢再生混凝土短柱轴心受压承载力公式与验证 |
4.3 GFRP约束型钢再生混凝土长柱偏压承载力公式推导 |
4.3.1 基本假定 |
4.3.2 偏压承载力公式推导 |
4.3.3 GFRP管约束型钢再生混凝土中长柱偏压承载力公式与验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 钢管混凝土组合结构的工作机理及特征 |
1.2.1 钢管混凝土组合结构的工作机理 |
1.2.2 钢管混凝土组合结构的特点 |
1.2.3 钢管混凝土组合结构的研究理论 |
1.2.4 钢管混凝土组合结构的研究方向 |
1.3 钢管混凝土组合结构的发展与研究现状 |
1.3.1 钢管混凝土的发展与应用 |
1.3.2 钢管混凝土的国内外研究现状 |
1.4 钢骨钢管混凝土组合结构的发展与研究现状 |
1.4.1 钢骨钢管混凝土的发展与应用 |
1.4.2 钢骨钢管混凝土的国内外研究现状 |
1.5 FRP钢管混凝土发展与研究现状 |
1.5.1 FRP材料的特点 |
1.5.2 FRP钢管混凝土的发展与应用 |
1.5.3 FRP钢管混凝土的国内外研究现状 |
1.5.4 内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土的研究进展 |
1.6 研究内容及研究方法 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究方法 |
2 内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试件制作过程 |
2.2.3 材料的力学性能试验 |
2.2.4 试验装置及加载方式 |
2.3 破坏形态及试验现象 |
2.3.1 试件破坏形态 |
2.3.2 试验现象 |
2.4 试验结果分析 |
2.4.1 荷载-侧向挠度关系曲线 |
2.4.2 侧向挠度沿高度分布规律 |
2.4.3 荷载-钢管应变关系曲线 |
2.4.4 荷载-CFRP型材应变关系曲线 |
2.4.5 钢管纵向应变分布曲线 |
2.4.6 荷载-钢管应力关系曲线 |
2.4.7 荷载-钢管泊松比关系曲线 |
2.4.8 钢管应力应变关系曲线 |
2.5 延性分析 |
2.5.1 延性计算方法 |
2.5.2 试验试件延性对比 |
2.6 本章小结 |
3 内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱有限元模型验证 |
3.1 引言 |
3.2 材料本构关系的选取 |
3.2.1 钢材本构模型的选取 |
3.2.2 混凝土本构模型的选取 |
3.2.3 CFRP型材本构模型的选取 |
3.3 有限元模型的建立 |
3.3.1 单元选取 |
3.3.2 网格划分 |
3.3.3 边界条件 |
3.3.4 接触关系 |
3.3.5 有限元模型的优化与调整 |
3.3.6 非线性方程组求解 |
3.4 有限元模型验证 |
3.5 本章小结 |
4 内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱受力全过程分析 |
4.1 引言 |
4.2 受力全过程分析 |
4.3 CFRP型材的纵向应力及失效形式分析 |
4.4 混凝土的纵向应力及塑性应变分析 |
4.5 钢材Mises应力分析 |
4.6 不同界面处接触应力分析 |
4.7 不同截面处材料承担荷载分析 |
4.8 本章小结 |
5 内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱参数分析 |
5.1 引言 |
5.2 CFRP型材对构件力学性能的影响 |
5.3 长细比对构件力学性能的影响 |
5.4 偏心率对构件力学性能的影响 |
5.5 含钢率对构件力学性能的影响 |
5.6 混凝土强度对构件力学性能的影响 |
5.7 钢材屈服强度对构件力学性能的影响 |
5.8 二阶效应分析 |
5.9 N-M关系曲线分析 |
5.10 本章小结 |
6 内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱承载力计算 |
6.1 引言 |
6.2 基本理论 |
6.3 内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土承载力计算方法 |
6.3.1 基于N-M关系曲线的计算方法 |
6.3.2 经验系数法 |
6.4 公式验证 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 A 附录格式说明 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(6)基于Q550以上钢材的高强方钢管高强混凝土轴压中长柱受力性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 高强材料的发展 |
1.2.1 高强钢材的的研究与发展 |
1.2.2 高强混凝土的的研究与发展 |
1.3 钢管混凝土的研究现状与发展 |
1.3.1 各国钢管混凝土规范标准的制定 |
1.3.2 钢管混凝土的发展与研究现状 |
1.3.3 钢管高强混凝土的发展与研究现状 |
1.3.4 高强钢管混凝土的发展与研究现状 |
1.3.5 高强钢管高强混凝土的发展与研究现状 |
1.4 本文研究意义与研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
2 高强方钢管高强混凝土轴压中长柱试验研究与分析 |
2.1 试验方案 |
2.1.1 试件设计 |
2.1.2 试件制作 |
2.1.3 试件材料力学性能 |
2.1.4 试验装置及加载方法 |
2.2 试验现象及试件破坏模态 |
2.2.1 试验现象 |
2.2.2 试件破坏模态 |
2.2.3 混凝土破坏情况 |
2.3 试验结果及数据分析 |
2.3.1 荷载-挠度曲线分析 |
2.3.2 侧向挠度分布曲线分析 |
2.3.3 荷载-应变关系曲线分析 |
2.3.4 荷载-泊松比关系曲线分析 |
2.4 本章小结 |
3 高强方钢管高强混凝土轴压中长柱有限元模型的验证 |
3.1 材料的本构关系 |
3.1.1 高强钢材的本构关系选取 |
3.1.2 高强混凝土的本构关系选取 |
3.2 有限元模型的建立 |
3.2.1 单元类型的选取 |
3.2.2 接触面相互作用关系的定义 |
3.2.3 边界条件定义 |
3.2.4 网格划分 |
3.2.5 非线性方程的迭代求解 |
3.3 试验结果与有限元分析结果分析 |
3.3.1 破坏模态对比 |
3.3.2 荷载-挠度曲线对比 |
3.4 本章小结 |
4 高强方钢管高强混凝土轴压中长柱受力全过程与参数分析 |
4.1 典型构件荷载-跨中挠度曲线分析 |
4.2 各特征点处应力、应变云图分析 |
4.2.1 钢管Mises应力云图分析 |
4.2.2 混凝土纵向应力云图分析 |
4.2.3 钢管与混凝土纵向塑性应变云图分析 |
4.3 钢管与混凝土界面性能分析 |
4.3.1 钢管对混凝土约束分析 |
4.3.2 钢管与混凝土接触应力分析 |
4.4 不同参数对试件受力性能的影响 |
4.4.1 含钢率a的影响 |
4.4.2 钢材屈服强度f_y的影响 |
4.4.3 混凝土抗压强f_(cu)的影响 |
4.4.4 长细比λ的影响 |
4.5 本章小结 |
5 高强方钢管高强混凝土轴压中长柱承载力计算公式 |
5.1 各国稳定系数计算公式简介 |
5.1.1 欧洲EC4(1994)规程 |
5.1.2 美国AISC-LRFD(2016)规程 |
5.1.3 中国GB50936-2014规范 |
5.2 本文稳定系数的理论推导 |
5.2.1 界限长细比λ_p的验证 |
5.2.2 稳定系数φ*的推导 |
5.3 稳定承载力计算公式 |
5.3.1 稳定承载力计算公式推导 |
5.3.2 稳定承载力计算公式的验证 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)非对称工字钢骨—钢管混凝土柱力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 钢骨-钢管混凝土组合柱研究的意义 |
1.1.2 非对称工字钢骨-钢管混凝土柱的提出 |
1.2 钢-混凝土组合柱的国内外研究现状 |
1.2.1 型钢混凝土(SRC)柱 |
1.2.2 钢管混凝土(CFST)柱 |
1.2.3 钢骨-钢管混凝土组合柱 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第二章 非对称工字钢骨-钢管混凝土短柱的轴压性能研究 |
2.1 有限单元法及ANSYS简介 |
2.2 短柱轴压模型设计 |
2.3 本构关系及相关参数设计 |
2.3.1 材料的本构关系 |
2.3.2 短柱轴压模型的建立 |
2.3.3 模型的网格划分及约束加载 |
2.4 短柱模型结果显示与分析 |
2.4.1 短柱轴压的破坏特征及荷载-位移曲线 |
2.4.2 短柱轴压的应力分析 |
2.4.3 短柱轴压力学性能的影响因素分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 非对称工字钢骨-钢管混凝土长柱的轴压性能研究 |
3.1 长柱轴压模型设计 |
3.2 本构关系及相关参数设计 |
3.2.1 材料的本构模型 |
3.2.2 长柱模型的建立 |
3.2.3 模型的网格划分及约束加载 |
3.3 长柱轴压模拟结果显示与研究 |
3.3.1 长柱轴压的破坏特征及荷载-位移曲线 |
3.3.2 长柱轴压的应力分析 |
3.3.3 长细比对轴压长柱的性能影响分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 非对称工字钢骨-钢管混凝土柱的偏压性能研究 |
4.1 组合偏压柱模型设计 |
4.2 本构关系及相关参数设计 |
4.2.1 材料的本构模型 |
4.2.2 模型的网格划分及约束加载 |
4.3 模拟结果显示与分析 |
4.3.1 非对称工字钢骨-钢管混凝土柱的优势 |
4.3.2 偏压柱的破坏特征及荷载-位移曲线 |
4.3.3 组合偏压柱的应力分析 |
4.3.4 影响组合偏压柱力学性能的参数研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 非对称工字钢骨-钢管混凝土柱的承载力公式研究 |
5.1 非对称工字钢骨-钢管混凝土组合柱的轴压承载力计算 |
5.1.1 非对称工字钢骨-圆钢管短柱的轴压承载力计算 |
5.1.2 非对称工字钢骨-方钢管短柱的轴压承载力计算 |
5.2 非对称工字钢骨-钢管混凝土长柱的轴压承载力计算 |
5.3 非对称工字钢骨-钢管混凝土偏压柱的承载力计算 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)非对称型钢骨—方钢管混凝土柱力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 钢骨-钢管混凝土组合柱的研究意义 |
1.1.2 非对称型钢骨-方钢管混凝土柱的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 非对称配钢的钢骨混凝土柱 |
1.2.2 方钢管混凝土柱 |
1.2.3 钢骨-钢管混凝土组合柱 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第二章 非对称型钢骨-方钢管混凝土短柱轴压性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 模型概况 |
2.3 本构关系及相关参数设计 |
2.3.1 混凝土和钢材的本构关系 |
2.3.2 模型建立 |
2.3.3 网格划分及约束加载 |
2.4 模型结果显示与分析 |
2.4.1 组合短柱的荷载-轴向位移关系曲线及其破坏特征 |
2.4.2 组合短柱的应力分析 |
2.4.3 组合短柱轴压性能的影响因素分析 |
2.5 组合短柱的轴压承载力计算 |
2.5.1 方钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式简介 |
2.5.2 非对称型钢骨-方钢管混凝土短柱轴压承载力计算 |
2.6 本章小结 |
第三章 非对称型钢骨-方钢管混凝土长柱轴压性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 模型概况 |
3.3 本构关系及相关参数设计 |
3.3.1 材料本构模型的选取 |
3.3.2 模型的建立 |
3.3.3 模型的网格划分及约束加载 |
3.4 模拟结果显示与分析 |
3.4.1 组合长柱的荷载-位移关系曲线及其破坏特征 |
3.4.2 组合长柱的应力分析 |
3.4.3 长细比对长柱轴压性能的影响分析 |
3.5 组合长柱的轴压承载力计算 |
3.6 本章小结 |
第四章 非对称型钢骨-方钢管混凝土柱抗弯性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 模型概况 |
4.3 本构关系及相关参数设计 |
4.3.1 材料本构模型的选取 |
4.3.2 模型的网格划分及约束加载 |
4.4 模拟结果显示与分析 |
4.4.1 抗弯组合柱的荷载-位移关系曲线及其破坏特征 |
4.4.2 组合柱的应力分析 |
4.4.3 组合柱抗弯性能的影响因素分析 |
4.5 组合柱的抗弯承载力计算 |
4.6 本章小结 |
第五章 非对称型钢骨-方钢管混凝土柱偏压性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 模型概况 |
5.3 本构关系及相关参数设计 |
5.3.1 材料本构模型的选取 |
5.3.2 模型的网格划分及约束加载 |
5.4 模拟结果显示与分析 |
5.4.1 偏心受压柱的荷载-位移关系曲线及其破坏特征 |
5.4.2 偏心受压组合柱的应力分析 |
5.4.3 组合柱偏压性能的影响因素分析 |
5.5 组合柱的偏压承载力计算 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文 |
致谢 |
(9)内配格构式角钢圆钢管混凝土力学性能研究及应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 内配加劲件钢管混凝土研究现状 |
1.2.1 内配加劲件钢管混凝土轴拉及偏拉研究现状 |
1.2.2 内配加劲件钢管混凝土轴压及偏压研究现状 |
1.2.3 内配加劲件钢管混凝土受弯研究现状 |
1.3 本文的主要研究工作 |
参考文献 |
第2章 内配格构式角钢圆钢管混凝土轴心受拉力学性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验内容 |
2.2.1 试验目的 |
2.2.2 试件的尺寸规格 |
2.2.3 钢材及混凝土材性试验 |
2.2.4 试验方案 |
2.2.5 试验结果及分析 |
2.3 有限元模拟分析 |
2.3.1 有限元模型介绍 |
2.3.2 轴拉试件模拟结果 |
2.3.3 参数分析 |
2.3.4 轴拉极限承载力分析 |
2.4 轴拉极限承载力计算方法对比 |
2.5 工程足尺构件计算 |
2.6 轴拉刚度分析 |
2.6.1 轴拉刚度计算公式 |
2.6.2 轴拉刚度试验值 |
2.6.3 轴拉刚度计算结果对比 |
2.7 本章小结 |
参考文献 |
第3章 内配格构式角钢圆钢管混凝土偏心受拉力学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验内容 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 试件的尺寸规格 |
3.2.3 试验方案 |
3.2.4 试验结果及分析 |
3.3 有限元模拟分析 |
3.3.1 有限元模型介绍 |
3.3.2 偏拉试件模拟结果 |
3.3.3 参数分析 |
3.3.4 偏拉极限承载力分析及计算方法对比 |
3.4 工程足尺构件计算 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第4章 内配格构式角钢圆钢管混凝土受弯力学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验内容 |
4.2.1 试验目的 |
4.2.2 试件的尺寸规格 |
4.2.3 试验方案 |
4.2.4 试验结果及分析 |
4.3 极限承载力分析 |
4.3.1 中国规范 |
4.3.2 极限平衡法 |
4.3.3 受弯极限承载力计算结果对比 |
4.4 有限元模拟分析 |
4.4.1 有限元模型介绍 |
4.4.2 有限元模拟结果 |
4.4.3 参数分析 |
4.4.4 受弯极限承载力公式建立 |
4.5 工程足尺构件计算 |
4.6 抗弯刚度分析 |
4.6.1 各国规范的计算规定 |
4.6.2 抗弯刚度计算结果对比 |
4.7 本章小结 |
参考文献 |
第5章 内配格构式角钢圆钢管混凝土轴心受压及偏心受压力学性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验内容 |
5.2.1 试验目的 |
5.2.2 试件的尺寸规格 |
5.2.3 试验方案 |
5.2.4 试验结果及分析 |
5.3 极限承载力分析 |
5.3.1 中国规范 |
5.3.2 极限平衡法 |
5.4 有限元模拟分析 |
5.4.1 有限元模型介绍 |
5.4.2 有限元模拟结果 |
5.4.3 参数分析 |
5.4.4 轴压极限承载力公式建立 |
5.4.5 偏压极限承载力公式建立 |
5.5 工程足尺构件计算 |
5.6 轴压刚度分析 |
5.6.1 轴压刚度计算公式 |
5.6.2 轴压刚度计算结果对比 |
5.7 本章小结 |
参考文献 |
第6章 结论与展望 |
6.1 本文主要研究成果 |
6.1.1 轴拉构件 |
6.1.2 偏拉构件 |
6.1.3 受弯构件 |
6.1.4 轴压及偏压构件 |
6.2 本文的主要创新点 |
6.3 研究展望 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(10)内置工字形CFRP的方钢管混凝土轴压中长柱的力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景 |
1.2 钢管混凝土概述 |
1.2.1 钢管混凝土的特点 |
1.2.2 钢管混凝土的研究现状 |
1.2.3 钢管混凝土的工程应用 |
1.3 FRP材料概述 |
1.3.1 FRP材料的特点 |
1.3.2 FRP材料的研究现状 |
1.3.3 FRP材料的工程应用 |
1.4 本文的研究意义及研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 内置工字形CFRP的方钢管混凝土轴压中长柱试验研究 |
2.1 试验方案 |
2.1.1 试验设计及制作 |
2.1.2 材料的力学性能 |
2.1.3 试验装置及加载方式 |
2.2 试验现象描述 |
2.3 试验结果分析 |
2.3.1 荷载-挠度曲线 |
2.3.2 挠度曲线分析 |
2.3.3 钢管应力-应变曲线 |
2.4 本章小结 |
第三章 内置工字形CFRP的方钢管混凝土轴压中长柱有限元分析 |
3.1 材料的本构关系 |
3.1.1 钢材的本构关系 |
3.1.2 混凝土的本构关系 |
3.1.3 工字形CFRP型材的本构关系 |
3.2 有限元模型的建立 |
3.2.1 单元选取及网格划分 |
3.2.2 组成部分间界面接触 |
3.2.3 边界条件 |
3.2.5 非线性模型求解过程 |
3.3 有限元结果与试验结果的对比分析 |
3.3.1 破坏形态的对比 |
3.3.2 荷载-挠度曲线对比 |
3.4 本章小结 |
第四章 内置工字形CFRP的方钢管混凝土轴压中长柱的受力过程和参数分析 |
4.1 受力过程分析 |
4.1.1 荷载-挠度曲线分析 |
4.1.2 应力、应变分布云图的分析 |
4.1.3 相互作用力分析 |
4.1.4 各组成部分承载力 |
4.2 不同参数的影响 |
4.2.1 CFRP型材的影响 |
4.2.2 长细比的影响 |
4.2.3 混凝土强度的影响 |
4.2.4 钢材强度的影响 |
4.2.5 含钢率的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 内置工字形CFRP的方钢管混凝土的稳定承载力计算 |
5.1 钢管混凝土稳定承载力计算公式 |
5.2 稳定承载力理论推导 |
5.3 稳定承载力计算公式 |
5.4 计算公式的验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
参与的科研课题 |
致谢 |
四、钢骨混凝土长柱稳定承载力研究试验设计(论文参考文献)
- [1]单轴对称十字型钢混凝土柱静力性能及计算方法研究[D]. 余吉鹏. 长安大学, 2021(02)
- [2]FRP管约束十字形钢骨混凝土柱偏心受压性能研究[D]. 刘绍峰. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能与设计方法研究[D]. 薛亦聪. 西安建筑科技大学, 2020
- [4]GERP管约束型钢再生混凝土中长柱偏压力学性能研究[D]. 吴迪. 广州大学, 2020(02)
- [5]内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱力学性能研究[D]. 冯兴. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [6]基于Q550以上钢材的高强方钢管高强混凝土轴压中长柱受力性能研究[D]. 陈映旬. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [7]非对称工字钢骨—钢管混凝土柱力学性能研究[D]. 李嘉新. 南昌航空大学, 2019(08)
- [8]非对称型钢骨—方钢管混凝土柱力学性能研究[D]. 卢金春. 南昌航空大学, 2019(08)
- [9]内配格构式角钢圆钢管混凝土力学性能研究及应用[D]. 王军. 浙江大学, 2018(01)
- [10]内置工字形CFRP的方钢管混凝土轴压中长柱的力学性能研究[D]. 朱振华. 沈阳建筑大学, 2018(04)