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方钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制 被引量：2
1
作者 徐庆元 雷建雄 +4 位作者 丁发兴 周期石 张华帅 邱远光 杨建军 《工程力学》 北大核心 2025年第1期116-128,共13页
开展了4个翼缘削弱的钢管混凝土柱穿入式组合节点抗震性能与三维实体有限元精细化模型分析。在混凝土三轴塑性损伤和钢材混合强化模型基础上,进一步引入钢材的韧性损伤模型,探讨了钢梁削弱程度对节点抗震性能与破坏形式的影响规律,结果... 开展了4个翼缘削弱的钢管混凝土柱穿入式组合节点抗震性能与三维实体有限元精细化模型分析。在混凝土三轴塑性损伤和钢材混合强化模型基础上,进一步引入钢材的韧性损伤模型,探讨了钢梁削弱程度对节点抗震性能与破坏形式的影响规律,结果显示引入钢材韧性损伤的有限元模型分析结果与试验结果更加吻合,且钢梁削弱程度降低了该节点的刚度、承载力和耗能。随后对不同钢梁尺寸和柱端拉筋强构造下的组合节点进行了承载力、刚度和塑性耗能分配与失效机制的影响规律分析,分析结果表明:穿入式节点分别在梁-柱抗弯承载力比介于1.66~2.11、梁-柱线刚度比介于1.90~1.96、梁-柱截面刚度比介于1.16~1.21时,将由梁耗能向柱耗能转变;柱端拉筋强构造技术后,由于拉筋直接约束混凝土,大幅度提升了柱端抗弯承载力和耗能能力,组合节点在高轴压比时仍维持梁端失效破坏模式;根据《建筑抗震设计规范》,梁-柱抗弯承载力比取值小于1时为强柱弱梁,这对穿入式组合节点强柱弱梁的定义较为保守。 展开更多
关键词 方钢管混凝土柱 钢-混凝土组合梁 穿入式组合节点 韧性损伤 塑性耗能
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基于全屈服线模型的X形方钢管节点抗弯承载力计算式
2
作者 赵必大 刘威 +1 位作者 王蓉 吴剑国 《海洋工程》 北大核心 2025年第1期149-157,共9页
X形方钢管相贯节点在土木工程、海洋工程中有广泛的运用,但当前规范公式(基于简单屈服线模型)仅考虑主管表面贡献而低估了节点抗弯承载力。对X形方钢管相贯节点进行平面内受弯加载试验,根据节点变形特征提出用于节点平面内抗弯承载力计... X形方钢管相贯节点在土木工程、海洋工程中有广泛的运用,但当前规范公式(基于简单屈服线模型)仅考虑主管表面贡献而低估了节点抗弯承载力。对X形方钢管相贯节点进行平面内受弯加载试验,根据节点变形特征提出用于节点平面内抗弯承载力计算的全屈服线模型,该模型考虑节点域主管所有管壁(表面和侧壁)的承载贡献、且能反映支主管斜交的影响。研究结果表明:X形节点试件的破坏模式为节点域主管管壁塑性软化后的撕裂破坏;根据试验和有限元参数化分析计算结果,基于全屈服线推导建立的理论计算式比规范公式能更好地预测节点实际抗弯承载力,理论计算式仅略微高估节点抗弯承载力(高10%)。 展开更多
关键词 X形方钢管相贯节点 平面内抗弯承载力 屈服线模型 支主管斜交 主管表面和侧壁
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新型防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能试验研究及有限元分析
3
作者 郭家逸 闫翔宇 +2 位作者 张浩泽 陈志华 白成军 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期123-130,共8页
为解决方钢管混凝土柱施工过程中出现的钢管与混凝土界面脱空问题,提出一种后浇自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱,通过轴压试验研究其力学性能和破坏模式,并提出其轴压承载力计算公式,参数化分析预留缝隙厚度、后浇灌浆料强度等因素对... 为解决方钢管混凝土柱施工过程中出现的钢管与混凝土界面脱空问题,提出一种后浇自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱,通过轴压试验研究其力学性能和破坏模式,并提出其轴压承载力计算公式,参数化分析预留缝隙厚度、后浇灌浆料强度等因素对该新型防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能的影响规律.结果表明:浇筑自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱能够有效避免界面脱空现象的出现,且极限承载力高于相同强度等级现浇钢管混凝土柱,20 mm预留缝隙使用C40灌浆料后,其承载力约提升4%,峰值荷载对应位移更大,试件变形能力得到提高;提高后浇灌浆料强度等级可以有效提高其轴压性能,选取C40灌浆料时相比选用C30灌浆料极限承载力可提高4.65%. 展开更多
关键词 防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能 界面脱空 有限元分析
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界面脱空缺陷对方钢管混凝土柱轴压性能的影响
4
作者 闫翔宇 郭家逸 +1 位作者 张浩泽 陈志华 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期94-102,共9页
为探究界面脱空缺陷对方钢管混凝土柱轴压性能的影响规律,开展24根无缺陷与不同缺陷类型、不同缺陷尺寸和位置的方钢管混凝土柱轴压试验比较,由此得到相应破坏形态和荷载位移曲线,并分析试验过程中试件的受力情况、破坏模式和缺陷对轴... 为探究界面脱空缺陷对方钢管混凝土柱轴压性能的影响规律,开展24根无缺陷与不同缺陷类型、不同缺陷尺寸和位置的方钢管混凝土柱轴压试验比较,由此得到相应破坏形态和荷载位移曲线,并分析试验过程中试件的受力情况、破坏模式和缺陷对轴压承载力的影响.在模型可靠性得到验证的基础上,参数化分析界面脱空率、缺陷位置、混凝土强度等级等对方钢管混凝土柱轴压性能的影响.结果表明,界面脱空会降低构件的极限承载力,降低程度与脱空率、脱空类型、脱空位置有关.单侧高度方向贯通缺陷脱空率小于5.00%时,极限承载力损失小于5.00%.高强度混凝土可提高构件的极限承载力,但可能导致承载力损失程度变大.环向脱空和单侧均匀脱空会对构件的承载力产生较大影响,承载力平均下降13.30%.长方体孔洞脱空较半圆柱体孔洞脱空对构件的承载力影响更大,脱空率均为5.00%时,两种构件的轴压承载力相差约2.00%. 展开更多
关键词 方钢管混凝土柱 界面脱空 脱空率 破坏模式 有限元模型
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加强型Q460C方钢管间隙N型节点承载力研究
5
作者 叶岳松 赵东平 +1 位作者 王万祯 肖林峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期149-160,共12页
为考察加强构造对N型节点失效机理和承载力的影响规律,对加强节点和基本节点进行了主管轴压静力加载试验,试验结果表明:基本节点的破坏模式为主管上翼缘受拉鼓曲开裂,加强节点破坏模式为加劲板屈曲和覆板焊缝受拉开裂;加强节点的承载力... 为考察加强构造对N型节点失效机理和承载力的影响规律,对加强节点和基本节点进行了主管轴压静力加载试验,试验结果表明:基本节点的破坏模式为主管上翼缘受拉鼓曲开裂,加强节点破坏模式为加劲板屈曲和覆板焊缝受拉开裂;加强节点的承载力较基本节点提高了9.4%~36.5%;增加覆板厚度,可明显提高节点承载力。采用ABAQUS软件对覆板和加劲板加强的Q460C方钢管间隙N型节点进行了有限元参数研究,考察了主管宽厚比γ、主支管厚度比η、主支管宽度比β、受拉支管与主管夹角θ、支管间距与主管宽度比ξ对节点破坏模式、应力分布、主管荷载-位移曲线和覆板焊缝断裂指数I f的影响规律。根据试验和数值模拟结果,提出了覆板和加劲板加强的Q460C方钢管间隙N型节点承载力计算式和构造设计建议。 展开更多
关键词 Q460C方钢管 N型节点 有限元模拟 承载力计算式
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方钢管螺旋筋约束自密实高强混凝土柱轴压力学性能研究
6
作者 陈祥花 徐炜圣 +1 位作者 梁莹 陈宗平 《混凝土》 北大核心 2025年第2期53-57,共5页
为研究方钢管螺旋筋约束自密实高强混凝土的轴压力学性能,以试件高度和是否配制螺旋筋作为设计参数,进行了6个试件的轴压加载试验,获取了其荷载位移曲线并分析了破坏过程、应变分布,得到了其力学性能的变化规律,还利用有限元软件进行了1... 为研究方钢管螺旋筋约束自密实高强混凝土的轴压力学性能,以试件高度和是否配制螺旋筋作为设计参数,进行了6个试件的轴压加载试验,获取了其荷载位移曲线并分析了破坏过程、应变分布,得到了其力学性能的变化规律,还利用有限元软件进行了17个试件的拓展参数分析。试验结果表明:配制螺旋筋使得外部钢管性能发挥更充分,也有效地提升了试件轴压刚度、轴压承载力和延性。拓展参数分析结果表明:试件的钢管厚度、钢管强度和螺旋筋直径与轴压性能呈正相关关系,而螺旋筋间距的增大会降低试件轴压承载力。螺旋筋显著提升了对管内混凝土的约束,提高了方钢管混凝土柱的变形性能,有效改善了方钢管约束不均匀的问题。 展开更多
关键词 方钢管 螺旋筋 自密实高强混凝土 柱 轴压性能
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L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算方法
7
作者 马腾飞 陈志华 杜颜胜 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期82-89,共8页
基于叠加原理,在《矩形钢管混凝土组合异形柱技术规程》提供的理论计算公式基础上,研究了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算方法。在考虑再生混凝土有效约束面积影响的基础上,提出了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载... 基于叠加原理,在《矩形钢管混凝土组合异形柱技术规程》提供的理论计算公式基础上,研究了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算方法。在考虑再生混凝土有效约束面积影响的基础上,提出了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算公式,绘制出轴力-弯矩关系曲线。结果表明:通过引入钢管对内填再生混凝土的约束效应系数,考虑钢管对不同粗骨料取代率再生混凝土的有效约束作用,并根据约束强弱将钢管对内填再生混凝土的约束区域进行划分,可得到再生混凝土的有效约束面积;通过与试验及数值模拟结果对比,验证了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算公式的有效性,该公式可用于预测L形方钢管再生混凝土组合异形柱的偏压承载力,轴力-弯矩关系曲线可较为准确且安全地预测试件的承载力。 展开更多
关键词 方钢管混凝土柱 L形异形柱 再生混凝土 偏压承载力 计算方法
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波纹板加强KT型方钢管节点抗倒塌性能研究
8
作者 苏瑞 杨国庆 +2 位作者 袁琪 田黎敏 许高辉 《建筑结构》 北大核心 2025年第3期110-115,共6页
提出在KT型方钢管节点的弦杆与支杆连接部位焊接波纹板,形成新型波纹板加强KT型方钢管节点。通过对6个KT型方钢管节点(2个普通节点和4个新型波纹板加强节点)进行静力试验,给出此类节点的极限承载力和破坏模式,揭示了节点的破坏机理。通... 提出在KT型方钢管节点的弦杆与支杆连接部位焊接波纹板,形成新型波纹板加强KT型方钢管节点。通过对6个KT型方钢管节点(2个普通节点和4个新型波纹板加强节点)进行静力试验,给出此类节点的极限承载力和破坏模式,揭示了节点的破坏机理。通过与试验结果的比较,验证了有限元模型的正确性,在此基础上确定节点的极限荷载。结果表明,波纹板加强节点的破坏模式为支杆根部未断裂下的弦杆剪切失效和支杆根部断裂下的弦杆剪切失效。波纹板对KT型节点的极限荷载、破坏荷载、延性均有显著提高,可有效提升KT型节点的抗倒塌性能。 展开更多
关键词 KT型方钢管节点 波纹板 抗倒塌性能 极限荷载
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覆板和加劲板加强的Q460C方钢管有间隙N型节点力学性能研究
9
作者 汪锦林 初汉增 +1 位作者 赵东平 王万祯 《宁波大学学报(理工版)》 2025年第1期63-72,共10页
为考察覆板和加劲板加强构造对Q460C方钢管有间隙N型节点的破坏模式、荷载—位移曲线、极限承载力、热点应变和应力分布等受力性能影响,对加强节点和基本节点进行了主管轴压静力加载试验和基于椭球面断裂模型的数值模拟与破坏机制分析.... 为考察覆板和加劲板加强构造对Q460C方钢管有间隙N型节点的破坏模式、荷载—位移曲线、极限承载力、热点应变和应力分布等受力性能影响,对加强节点和基本节点进行了主管轴压静力加载试验和基于椭球面断裂模型的数值模拟与破坏机制分析.试验和数值模拟结果表明,基本节点的破坏模式为主管上翼缘受拉鼓曲开裂,与受拉支管相连的主管壁凸起;加强节点破坏模式为加劲板屈曲和覆板焊缝受拉开裂.覆板和加劲板加强构造使节点区应力分布更均匀,降低了节点区焊缝断裂风险;增加覆板厚度明显减小了主管上翼缘变形,提高了节点的极限承载力.加强节点的极限承载力较基本节点提高了9.4%~36.5%,破坏位移减小了16.5%~25.2%,转角减小了57.5%~72.0%. 展开更多
关键词 Q460C方钢管 有间隙N型节点 覆板 加劲板 承载力 破坏模式
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方钢管再生混凝土柱钢筋承插式连接板锚固性能研究
10
作者 蔡立鳌 莫志军 刘锋 《广东土木与建筑》 2025年第1期92-96,共5页
以钢筋直径、钢筋数量和承插式连接板厚度为主要参数,通过对7个方钢管再生混凝土柱钢筋承插式连接板试件进行静力拉拔试验,研究了方钢管再生混凝土柱承插式连接板的锚固性能。研究结果表明:拉拔试件破坏模式分为钢筋剪切破坏和钢板剪切... 以钢筋直径、钢筋数量和承插式连接板厚度为主要参数,通过对7个方钢管再生混凝土柱钢筋承插式连接板试件进行静力拉拔试验,研究了方钢管再生混凝土柱承插式连接板的锚固性能。研究结果表明:拉拔试件破坏模式分为钢筋剪切破坏和钢板剪切破坏两大类,且方钢管对受压区膨胀混凝土有一定约束作用;钢筋直径、钢筋数量都对拉拔试件的承载力有显著影响。在一定范围内增大钢筋直径和钢筋数量均可提高端板连接件的拉拔承载能力,其中增加钢筋数量对承载力的提高最为显著;根据《钢-混凝土组合桥梁设计规范:GB 50917—2013》对拉拔试件的极限承载力进行了预测,发现规范方法偏保守。 展开更多
关键词 方钢管再生混凝土 钢筋承插式连接板 锚固性能 拉拔试验 破坏模式
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预制方钢管混凝土柱与钢混剪力墙连接有限元分析
11
作者 龙飞 董宝成 +1 位作者 王连广 贺宇 《黑龙江科学》 2025年第4期31-35,共5页
随着钢与混凝土结构的发展,方钢管混凝土柱作为建筑物承重构件的结构越来越多。设计了一种新型角钢焊接连接方式,用于预制方钢管混凝土柱与钢混剪力墙的连接。建立了预制和现浇节点的有限元模型,对比了二者在同一荷载条件下的受力性能,... 随着钢与混凝土结构的发展,方钢管混凝土柱作为建筑物承重构件的结构越来越多。设计了一种新型角钢焊接连接方式,用于预制方钢管混凝土柱与钢混剪力墙的连接。建立了预制和现浇节点的有限元模型,对比了二者在同一荷载条件下的受力性能,分析了混凝土强度等级、内置钢板厚度、内置钢板强度等级、轴压比等参数对预制节点受力性能的影响。结果表明,提高混凝土强度等级、内置钢板强度等级均能够提高节点的承载能力,增加内置钢板厚度对于提高节点极限承载力的效果更加明显。设计时建议将内置钢板强度等级控制在Q390以下,轴压比数值控制在0.6左右。 展开更多
关键词 钢混剪力墙 预制方钢管混凝土 外螺栓连接 有限元分析
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核级异形方钢管制造工艺研究
12
作者 江昆 陈程 +1 位作者 赵振方 续宇航 《冶金与材料》 2025年第1期11-13,共3页
为满足核电站特有地震载荷和抗震要求,核电站装配式风管抗震支架必须具备异形结构件和连接件组装灵活、支架载荷大、抗震等级高、支架无斜支撑(占地小)等特点。尤其是抗震支架中异形方钢管的强度、精度(±1mm)都需满足核电站地震载... 为满足核电站特有地震载荷和抗震要求,核电站装配式风管抗震支架必须具备异形结构件和连接件组装灵活、支架载荷大、抗震等级高、支架无斜支撑(占地小)等特点。尤其是抗震支架中异形方钢管的强度、精度(±1mm)都需满足核电站地震载荷和抗震等级(一级)的要求,因此,对异形方钢管成形、制造精度提出较高的要求。为实现装配式风管抗震支架的功能,文章针对性对异形方钢管制造工艺进行了详细研究。。 展开更多
关键词 异形方钢管 拉拔工艺 模具设计 缺陷分析
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梁柱线刚度比对方钢管混凝土-钢梁框架抗震性能影响分析
13
作者 封伟 王中强 《重庆建筑》 2025年第1期40-43,共4页
为分析梁柱线刚度比对方钢管混凝土柱-钢梁抗震性能的影响,利用ABAQUS及Python脚本建立了8个相同材料不同梁柱线刚度比的有限元模型,分析了梁柱线刚度比对模型极限承载力、滞回耗能及延性系数的影响。结果表明:钢管混凝土柱-钢梁结构具... 为分析梁柱线刚度比对方钢管混凝土柱-钢梁抗震性能的影响,利用ABAQUS及Python脚本建立了8个相同材料不同梁柱线刚度比的有限元模型,分析了梁柱线刚度比对模型极限承载力、滞回耗能及延性系数的影响。结果表明:钢管混凝土柱-钢梁结构具有良好的耗能能力。随着梁柱线刚度比的提升,该结构的承载能力会有所提高,但当提高到一定程度时,承载能力会下降。建议方钢管混凝土-钢梁框架结构的梁柱线刚度比取值不大于0.355。 展开更多
关键词 方钢管混凝土 滞回曲线 参数化分析 梁柱线刚度比 有限元分析
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多腔中空薄壁方钢管混凝土短柱轴压性能研究
14
作者 张潇 龚俊 +2 位作者 邵永波 黄伟峰 李紫君 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第2期86-101,共16页
为了提升中空夹层钢管混凝土(concrete-filled double-skin steel tubular,CFDST)短柱的轴压性能,提出并设计了薄壁方套方中空夹层多腔钢管混凝土(multi-cavity concrete-filled double-skin tubular,MCFDST)短柱,对其轴压力学性能进行... 为了提升中空夹层钢管混凝土(concrete-filled double-skin steel tubular,CFDST)短柱的轴压性能,提出并设计了薄壁方套方中空夹层多腔钢管混凝土(multi-cavity concrete-filled double-skin tubular,MCFDST)短柱,对其轴压力学性能进行了试验研究。试验试件包括15个方套方MCFDST短柱试件和3个方套方CFDST短柱试件。以混凝土抗压强度、外钢管宽厚比、空心率和是否设置拉肋为参数,通过分析试件的变形、荷载−位移曲线、破坏现象和延性系数,探究了各参数对试件的极限承载力、失效模式和延性的影响。试验结果显示:混凝土抗压强度从58 MPa提升至90 MPa,试件承载力提升46%,延性系数最高降低74%;外钢管宽厚比从39降低到29,试件承载力提升12.5%,延性系数明显增大;空心率从0.31增大到0.38,试件承载力提升了1.3%,延性系数仅提升1%;增设拉肋使构件承载力提升14.2%,延性系数最高提升282%。其次,利用试验数据验证了数值建模方法的有效性和模型的正确性,并开展了大量有限元参数分析,讨论了现行规范对该短柱轴压承载力的适用性,发现日本规范AIJ的预测公式可以精确估计MCFDST短柱轴压承载力。 展开更多
关键词 方套方中空夹层多腔钢管混凝土短柱 试验研究 轴压性能 失效模式 极限承载力 延性系数
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RPC外包方钢管混凝土柱轴压受力性能研究 被引量：2
15
作者 张仁巍 庄一舟 +1 位作者 曾武华 李伟 《浙江工业大学学报》 北大核心 2024年第1期25-34,共10页
为了研究活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,RPC)外包方钢管混凝土柱的轴压受力性能,以RPC厚度和长细比为参数,对6根构件开展轴压试验研究,探讨该类组合柱的破坏模式、受力机理、套箍效应和承载力。试验结果表明:外层RPC可为内... 为了研究活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,RPC)外包方钢管混凝土柱的轴压受力性能,以RPC厚度和长细比为参数,对6根构件开展轴压试验研究,探讨该类组合柱的破坏模式、受力机理、套箍效应和承载力。试验结果表明:外层RPC可为内部方钢管混凝土柱提供较强的约束力,在受力后期套箍效应凸显。随着RPC厚度的增加,组合柱的承载力逐渐提高;随着组合柱长细比的增大,虽然其弹性刚度和承载力逐渐降低,但延性改善。采用ABAQUS软件建立RPC外包方钢管混凝土柱的有限元模型,分析RPC强度、RPC厚度、钢管强度等级、含钢率、内部混凝土强度和长细比等参数对组合柱承载力的影响规律,可得方钢管混凝土柱发挥系数的变化幅值为0.78~1.01。在试验研究、有限元参数分析和理论探讨的基础上,借鉴钢管混凝土结构技术规范,提出了RPC外包方钢管混凝土轴压短柱和长柱的承载力简化计算方法,公式计算值与已有数据样本吻合良好。 展开更多
关键词 活性粉末混凝土 方钢管混凝土柱 轴压试验 有限元分析 承载力
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槽型套管加强方钢管X形节点平面内受弯性能试验 被引量：1
16
作者 常鸿飞 李照伟 +3 位作者 左文康 罗梓 安爱臣 宋心怡 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期96-106,共11页
槽型套管适用于在役钢管结构的节点局部加强,可有效提高节点承载力和刚度。为研究槽型套管对方钢管节点平面内受弯性能的加强效果,对5组支主管宽度比β为0.58、0.7和1.0的试件进行平面内受弯试验。试验表明槽型套管加强可以有效提升节... 槽型套管适用于在役钢管结构的节点局部加强,可有效提高节点承载力和刚度。为研究槽型套管对方钢管节点平面内受弯性能的加强效果,对5组支主管宽度比β为0.58、0.7和1.0的试件进行平面内受弯试验。试验表明槽型套管加强可以有效提升节点受弯性能,β=0.58和β=0.7时槽型套管加强节点的受弯承载力分别提高37%和163%;加强节点的刚度略低于等宽节点,但其延性更优;支主管宽度比和槽型套管厚度是影响加强节点平面内受弯性能的主要参数。槽型套管加强可有效保护节点主管,使试件失效模式由主管或焊缝破坏转移为支管破坏。进一步机理分析表明,加强套管可与主管管壁形成共同承载体,通过局部增厚作用提高节点承载力和刚度。据此对比分析了该类加强节点受弯承载力计算公式的适用性,可供设计参考。 展开更多
关键词 方钢管 X形节点 槽型套管加强 平面内受弯 承载机理
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局部环向变厚度方钢管混凝土柱偏压力学性能研究
17
作者 张望喜 廖宏臻 +3 位作者 解圆聪 张倚天 张瑾熠 易伟建 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-11,共11页
针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削... 针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削弱率的偏压承载力降低系数,代入中、美规范进行偏压承载力计算.结果表明:钢管的局部环向变厚度严重削弱了方钢管混凝土柱的偏压承载力和侧向挠曲能力;较大的加载偏心率也降低了其偏压承载力,但增大了其侧向挠曲能力.引入偏压承载力降低系数后,根据中、美规范计算得到的偏压承载力与试验值均吻合较好;相比于我国规范,美国规范在计算偏压承载力时相对更加保守. 展开更多
关键词 方钢管混凝土 变厚度 偏压构件 有限元模拟 承载力计算修正
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T型钢连接方钢管柱-H型钢梁节点抗震性能分析
18
作者 龚健 林永乐 +3 位作者 王新武 孙海粟 刘欢欢 赵琦 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期173-184,共12页
目的为了研究单边螺栓和T型钢连接的方钢管柱-H型钢梁节点的抗震特性,方法采用室内试验和数值模拟分析方法,对1∶2缩尺的边节点进行拟静力试验,并通过ABAQUS有限元软件进行数值模拟,综合分析边节点的滞回特性、承载力、刚度与耗能等力... 目的为了研究单边螺栓和T型钢连接的方钢管柱-H型钢梁节点的抗震特性,方法采用室内试验和数值模拟分析方法,对1∶2缩尺的边节点进行拟静力试验,并通过ABAQUS有限元软件进行数值模拟,综合分析边节点的滞回特性、承载力、刚度与耗能等力学特性。有限元分析变量为T型钢加肋、梁翼缘狗骨式和梁腹板开圆孔式。结果试验中,节点试件中连接件T型钢参与耗能且其变形最明显,梁、柱构件变形较小。塑性铰主要集中在连接构件T型钢上,T型钢腹板与翼缘交接处出现应力集中状态。试验弹性阶段,节点构件共同抵抗外部作用力。进入塑性阶段,节点损伤逐渐累积至T型钢,使T型钢最终产生塑性破坏而失效。有限元模拟中,T型钢加肋的形式对节点整体承载力影响最大,其中加3号肋的形式使节点承载力的增长量达到最大;梁翼缘狗骨式的形式对节点整体耗能能力影响最大,为44.01%。结论在T型钢上加肋板对节点的承载力和刚度提升较明显,对耗能能力影响不大;梁翼缘狗骨式和梁腹板开圆孔式均能提高节点的耗能能力,节点承载力和刚度基本不变;梁翼缘做狗骨式对节点抗震性能影响最显著。 展开更多
关键词 T型钢 方钢管柱-H型钢梁 单边螺栓 拟静力 有限元模拟 抗震性能
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新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱抗震性能试验研究
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作者 赵亮 胡少伟 +4 位作者 齐浩 聂影 陶修 赵轩 罗李鹏 《建筑结构》 北大核心 2024年第16期1-7,共7页
为研究一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱的抗震性能,以不同节点配筋率、不同节点锚固长度和轴压比为主要研究变量,对1个整浇柱和4个装配柱进行低周往复加载试验。研究分析了整浇柱与装配柱在破坏模式、滞回性能、位移延性等方面的... 为研究一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱的抗震性能,以不同节点配筋率、不同节点锚固长度和轴压比为主要研究变量,对1个整浇柱和4个装配柱进行低周往复加载试验。研究分析了整浇柱与装配柱在破坏模式、滞回性能、位移延性等方面的抗震性能差异。结果表明:装配柱与整浇柱破坏模式类似,采用不同节点构造的装配柱与整浇柱在滞回曲线、骨架特性和刚度退化等方面差异不大,装配柱的耗能性能优于整浇柱。各装配柱极限位移角为1/16.7~1/25,满足规范设计要求。在较大轴压比下,装配柱的承载力提升,延性降低。在较大位移角下,装配柱节点抗震性能受焊缝质量的影响较大,建议实际工程中加强焊接质量管理,以保证构件具有足够的变形能力。 展开更多
关键词 装配式方钢管混凝土柱 灌浆⁃金属波纹管 拟静力试验 抗震性能
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反复荷载下方钢管型钢再生混凝土组合柱抗震性能试验研究
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作者 马辉 胡杰江 +1 位作者 赖志强 刘方达 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4161-4174,共14页
为研究方钢管型钢再生混凝土组合柱的抗震性能,通过对9个组合柱试件进行低周反复荷载试验,对其地震破坏特征进行分析,并详细探究再生粗骨料取代率、型钢配钢率、方钢管宽厚比和轴压比等影响参数对组合柱承载力、延性及耗能能力等抗震性... 为研究方钢管型钢再生混凝土组合柱的抗震性能,通过对9个组合柱试件进行低周反复荷载试验,对其地震破坏特征进行分析,并详细探究再生粗骨料取代率、型钢配钢率、方钢管宽厚比和轴压比等影响参数对组合柱承载力、延性及耗能能力等抗震性能指标的影响。研究结果表明:在反复水平荷载作用下组合柱呈现典型的压弯塑性铰破坏模式。组合柱的荷载-位移滞回曲线呈饱满“纺梭形”,具有较好的耗能能力。再生粗骨料取代率对组合柱的承载力的影响较小,随着再生粗骨料取代率的增加,组合柱的延性和耗能能力逐渐下降,延性和耗能能力最大分别下降7.83%和7.6%,组合柱试件承载力先升高后下降,承载力最大变化幅值为1.98%,影响幅值较小。随着方钢管宽厚比的减小或型钢配钢率的提高,组合柱的承载力和延性均得到提高,宽厚比从100降至33,承载力提高了57.44%,而型钢配钢率从4.2%增长至6.3%,承载力和延性则分别提高了21.45%和20.44%,说明方钢管宽厚比和型钢配钢率对组合柱抗震性能影响较大。另外,增大轴压比对组合柱试件的抗震性能不利,随着轴压比的增大,组合柱的滞回曲线饱满度下降,延性降低,轴压比从0.2提高到0.6,延性降低了11.11%。研究结论可为方钢管型钢再生混凝土组合柱的抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 再生混凝土 型钢混凝土 方钢管混凝土柱 低周反复荷载 抗震性能
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