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可更换连梁对框架-核心筒结构损伤影响研究

可更换连梁对框架-核心筒结构损伤影响研究

引用

中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：范重王海波裴雨晨许庆中国建筑设计研究院北京100044 中国建筑设计研究院北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044

为定量评估罕遇地震作用下结构的损伤程度,结合国内外抗震设计规范与相关研究成果,给出了较为实用的结构与构件地震损伤判别标准.综合分析认为结构最大瞬时层间变形角、残余变形以及各类构件的最大转角可以较为全面反映整体结构与构件... 详细信息

为定量评估罕遇地震作用下结构的损伤程度,结合国内外抗震设计规范与相关研究成果,给出了较为实用的结构与构件地震损伤判别标准.综合分析认为结构最大瞬时层间变形角、残余变形以及各类构件的最大转角可以较为全面反映整体结构与构件的损伤情况,便于在结构抗震设计时应用.针对以剪切变形为主的构件特点,提出一种可更换连梁,并给出了相应的设计方法.算例分析结果表明:可更换连梁对结构侧向刚度影响较小,通过改善结构的耗能能力,减小结构在罕遇地震作用下的层间位移角与相应的破坏程度;采用可更换连梁后,核心筒剪力墙的受损程度明显降低,顶部残余变形显著减小;尽管可更换连梁的耗能段变形集中,但与其相连的混凝土梁段基本保持弹性状态;对于钢框架-混凝土核心筒混合结构,边框柱与边框梁在罕遇地震作用下的损伤程度均较低,可更换连梁对其影响较小.

关键词：组合结构框架结构核心筒可更换连梁地震作用构件损伤

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考虑非均匀收缩影响的钢-混凝土组合板长期挠度设计方法研究

考虑非均匀收缩影响的钢-混凝土组合板长期挠度设计方法研究

引用

中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：魏盟王庆贺王玉银耿悦哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾工业和信息化重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾工业和信息化重点实验室黑龙江哈尔滨150090 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳11016

为研究沿截面高度混凝土非均匀收缩对钢-混凝土组合板长期挠度的影响,基于国内外现有组合板长期性能的试验研究确定了组合板非均匀收缩预测模型;采用MATLAB语言,建立了可考虑非均匀收缩、徐变及混凝土开裂综合影响的组合板非线性有限元... 详细信息

为研究沿截面高度混凝土非均匀收缩对钢-混凝土组合板长期挠度的影响,基于国内外现有组合板长期性能的试验研究确定了组合板非均匀收缩预测模型;采用MATLAB语言,建立了可考虑非均匀收缩、徐变及混凝土开裂综合影响的组合板非线性有限元模型,据此系统分析了各参数对组合板收缩挠度的影响;沿用现有组合板设计规范中有效刚度的概念,提出了可考虑非均匀收缩影响的组合板长期挠度计算公式.研究结果表明,由非均匀收缩引起的挠度占组合板长期挠度的58％～86％,组合板设计时不应忽略非均匀收缩的影响;混凝土抗压强度和组合板跨高比对组合板收缩挠度的影响较大;所提出的组合板长期挠度计算公式预测结果与有限元分析结果吻合较好,公式预测结果与有限元分析结果比值的均值为0.971～0.997,判定系数R2为0.803～0.815.

关键词：组合板钢结构混凝土结构挠度设计非均匀收缩

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穿筋压型钢板-混凝土组合板受弯性能研究

穿筋压型钢板-混凝土组合板受弯性能研究

引用

中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：方勇王玉银傅昶彬王庆贺哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 四川大学建筑与环境学院四川成都610065

为研究穿筋压型钢板-混凝土组合板的受弯性能,对穿筋压型钢板-混凝土组合板试件和无穿筋组合板对比试件进行了静力试验.基于试验数据验证了相应的有限元模型,对穿筋的位置和间距进行了参数分析.提出了穿筋组合板的短期刚度计算式.研究... 详细信息

为研究穿筋压型钢板-混凝土组合板的受弯性能,对穿筋压型钢板-混凝土组合板试件和无穿筋组合板对比试件进行了静力试验.基于试验数据验证了相应的有限元模型,对穿筋的位置和间距进行了参数分析.提出了穿筋组合板的短期刚度计算式.研究结果表明:穿筋压型钢板-混凝土组合板结构形式可靠,可以有效改善组合板弱边方向的受弯能力,应简化为双向板进行设计,采用所提短期刚度公式,计算该类组合板的挠度值与实测值偏差较小.相同条件下的穿筋组合板相对于无穿筋组合板峰值荷载提高43％,刚度提高114％;相对于焊筋组合板峰值荷载提高9％,刚度提高40％.且穿筋组合板开裂荷载更高,加载过程中裂缝开展缓慢;横穿钢筋的数量从3增大到7时,穿筋组合板峰值荷载提高14.5％,刚度提高23.3％;穿筋距离从5mm变化到45mm时,穿筋组合板峰值荷载减小11.7％,刚度降低12％.

关键词：穿筋组合板压型钢板混凝土结构受弯性能

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震损后圆钢管混凝土柱耐火性能有限元分析

震损后圆钢管混凝土柱耐火性能有限元分析

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中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：李强王文达毛文婧兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

为研究圆钢管混凝土柱经历地震损伤后的耐火性能,选取了合理的地震损伤指数及材料本构模型,采用有限元分析软件ABAQUS,对钢管混凝土柱在往复荷载和火灾等不同工况下的试验进行了数值模拟验证.在验证模型可靠性的基础上,利用ABAQUS中的... 详细信息

为研究圆钢管混凝土柱经历地震损伤后的耐火性能,选取了合理的地震损伤指数及材料本构模型,采用有限元分析软件ABAQUS,对钢管混凝土柱在往复荷载和火灾等不同工况下的试验进行了数值模拟验证.在验证模型可靠性的基础上,利用ABAQUS中的数据传递功能,建立了震损后圆钢管混凝土柱耐火极限有限元计算模型.以圆钢管混凝土典型轴心受压柱为分析对象,对其先后经历地震和火灾作用下的破坏形态、损伤机理进行了分析,研究了损伤指数对圆钢管混凝土柱震后耐火极限的影响.结果表明:震损后圆钢管混凝土柱在高温下的破坏形态是在前期地震损伤基础上的发展和蔓延;地震损伤指数是影响圆钢管混凝土柱震后耐火极限的重要参数,随着地震损伤指数增大,圆钢管混凝土柱的耐火极限有所减小.

关键词：钢管混凝土柱圆形截面地震次生火灾结构损伤耐火性能

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不同截面形式带竖向拼缝装配式钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究

不同截面形式带竖向拼缝装配式钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究

引用

中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：陈建伟闫文赏苏幼坡陈海彬华北理工大学建筑工程学院河北唐山063009 唐山市绿色建筑产业技术研究院河北唐山063009 华北理工大学建筑工程学院河北唐山063009 河北省地震工程研究中心河北唐山063009

为了研究带竖向拼缝的装配式钢管混凝土剪力墙结构的抗震性能,设计制作了2个带竖向拼缝的的1/3缩尺的两层装配式钢管混凝土剪力墙试件,试件墙肢截面形式分别为L形和工字形.通过对其进行低周往复加载试验,研究2个试件的墙体裂缝开展过程... 详细信息

为了研究带竖向拼缝的装配式钢管混凝土剪力墙结构的抗震性能,设计制作了2个带竖向拼缝的的1/3缩尺的两层装配式钢管混凝土剪力墙试件,试件墙肢截面形式分别为L形和工字形.通过对其进行低周往复加载试验,研究2个试件的墙体裂缝开展过程及破坏形态,并通过与带竖向拼缝的一字形墙体试件进行对比,分析不同截面形式的墙体的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化曲线和竖向拼缝的滑移曲线.结果表明,采用套筒灌浆方式连接的钢管节点能够满足受力需求;竖向拼缝的连接方式是可靠的,能够较好地满足结构的整体传力要求;另外,与一字形墙体试件相比,L形墙体和工字形墙体位移延性系数分别提高24.44％和50.38％,承载力分别提高8.94％和26.81％.

关键词：装配式剪力墙钢管混凝土结构截面形式竖向拼缝抗震性能

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钢-竹组合箱形截面梁受剪性能试验研究

钢-竹组合箱形截面梁受剪性能试验研究

引用

中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：李冉李玉顺何佳伟许达宁波大学建筑工程与环境学院浙江宁波315211

为研究以冷弯薄壁型钢和竹材人造板通过结构胶复合而成的箱形截面钢-竹组合梁的受剪性能,以梁截面的翼缘及腹板竹胶板厚度、型钢翼缘宽度和剪跨比等为主要参数,对6根钢-竹组合箱形梁进行受剪试验,观察各级荷载作用下组合梁的应变和挠度... 详细信息

为研究以冷弯薄壁型钢和竹材人造板通过结构胶复合而成的箱形截面钢-竹组合梁的受剪性能,以梁截面的翼缘及腹板竹胶板厚度、型钢翼缘宽度和剪跨比等为主要参数,对6根钢-竹组合箱形梁进行受剪试验,观察各级荷载作用下组合梁的应变和挠度发展,分析其破坏过程和破坏机理,研究组合梁受剪性能的影响因素,探讨钢-竹组合箱形梁的受剪承载力及变形计算方法.研究结果表明:钢-竹组合箱形梁整体工作性能优良且组合效应显著,其受力过程经历弹性和弹塑性两个阶段,具有良好的延性和安全储备;增加翼缘和腹板处竹胶板厚度可提高组合梁的受剪承载力,减小剪跨比可有效提高组合梁的受剪能力,同时适当减小型钢翼缘宽度能使梁的受剪性能进一步增强;采用所提出的组合梁的跨中挠度计算公式得到的计算值与试验值吻合较好,组合梁受剪承载力的计算公式所得结果偏于保守.

关键词：组合梁冷弯薄壁型钢结构竹材人造板箱形截面荷载作用受剪性能

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钢管混凝土KK形相贯节点空间效应研究

钢管混凝土KK形相贯节点空间效应研究

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中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：陈娟孙伟健聂建国南京航空航天大学土木工程系江苏南京210016 清华大学土木工程系北京100084 南京航空航天大学土木工程系江苏南京210016 清华大学土木工程系北京100084

为研究钢管混凝土空间相贯节点的空间效应,通过精细化有限元模拟对钢管混凝土空间相贯节点的受力性能进行了研究.建模时考虑了材料非线性、几何非线性、钢管与混凝土之间的接触非线性,建立了钢管混凝土KK形相贯节点的精确有限元模型,研... 详细信息

为研究钢管混凝土空间相贯节点的空间效应,通过精细化有限元模拟对钢管混凝土空间相贯节点的受力性能进行了研究.建模时考虑了材料非线性、几何非线性、钢管与混凝土之间的接触非线性,建立了钢管混凝土KK形相贯节点的精确有限元模型,研究了空间效应对节点承载能力和破坏模式的影响.结果表明:钢管混凝土空间相贯节点的承载力远高于钢管空间相贯节点;钢管混凝土空间相贯节点和平面相贯节点的破坏模式相同,破坏模式有两种,一种是主管管壁冲剪破坏和受压支管屈服联合破坏,发生在支管管壁较薄的情况,另一种是主管管壁冲剪破坏;空间效应对钢管和钢管混凝土相贯节点承载力的影响不同,对于钢管混凝土相贯节点,支管空间夹角60°的节点承载力较平面节点有所降低,在设计时应该考虑空间效应的影响;空间效应对钢管混凝土空间相贯节点刚度影响不大.

关键词：钢管混凝土结构相贯节点空间效应承载能力破坏模式

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圆钢管混凝土轴压性能尺寸效应试验研究

圆钢管混凝土轴压性能尺寸效应试验研究

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中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：陈鹏王玉银刘昌永田宇哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

为了研究钢管混凝土的尺寸效应问题,对18个圆钢管混凝土短柱进行了轴压试验,研究了试件截面弹性模量及峰值应力的尺寸效应变化规律.研究结果表明,圆钢管混凝土弹性模量受试件直径影响较小,几乎不存在尺寸效应,而峰值应力则存在一定的尺... 详细信息

为了研究钢管混凝土的尺寸效应问题,对18个圆钢管混凝土短柱进行了轴压试验,研究了试件截面弹性模量及峰值应力的尺寸效应变化规律.研究结果表明,圆钢管混凝土弹性模量受试件直径影响较小,几乎不存在尺寸效应,而峰值应力则存在一定的尺寸效应,并且受截面含钢率影响.对于截面含钢率4.5％的钢管混凝土试件,当试件直径由182mm增加到346mm时,其抗压强度由71.4MPa减小到68.9MPa,降低3.5％.此外,基于素混凝土尺寸效应及钢管混凝土承载力组成的分析,提出了不同约束水平下的钢管混凝土承载力尺寸效应计算公式.通过与文中试验数据及文献试验数据对比发现,所提出的计算公式能够准确预测钢管混凝土承载力.最后,通过对峰值应力尺寸效应进行参数分析发现,试件截面含钢率、钢材屈服强度及混凝土圆柱体轴心抗压强度均对峰值应力尺寸效应存在一定影响.

关键词：钢管混凝土柱圆形截面尺寸效应弹性模量峰值应力含钢率

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外包式钢管混凝土柱脚滞回性能研究

外包式钢管混凝土柱脚滞回性能研究

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中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：匡小波李贤李健中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中车建设工程有限公司北京100078 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116

通过4个外包式钢管混凝土柱脚试件的低周往复荷载试验和ABAQUS有限元模拟,研究了圆形截面钢管混凝土柱脚外包钢筋混凝土和钢管混凝土构造及外包高度对柱脚的滞回性能影响.研究表明:外包高度为2.5D(D为钢管混凝土柱直径)的试件承载能力... 详细信息

通过4个外包式钢管混凝土柱脚试件的低周往复荷载试验和ABAQUS有限元模拟,研究了圆形截面钢管混凝土柱脚外包钢筋混凝土和钢管混凝土构造及外包高度对柱脚的滞回性能影响.研究表明:外包高度为2.5D(D为钢管混凝土柱直径)的试件承载能力较外包高度为1.8D的试件高,但延性和耗能能力差.外包段采用钢管混凝土(即加设方形外包钢板),因外包段顶部的塑性变形而破坏,能明显提高柱脚的受弯承载力,但其延性相较于采用钢筋混凝土包裹的柱脚会有所降低.通过有限元模拟构件抗震性能发现,有限元模拟结果与试验结果吻合较好.

关键词：钢管混凝土柱外包式柱脚滞回性能承载能力

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内配加劲件钢管混凝土构件受弯性能理论与试验研究

内配加劲件钢管混凝土构件受弯性能理论与试验研究

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中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：查晓雄陈德劲王维肖余敏徐礼华哈尔滨工业大学深圳研究生院广东深圳518055 哈尔滨工业大学深圳研究生院广东深圳518055 山东省交通规划设计院山东济南250031 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

通过求解纯弯作用下内配钢管、钢筋、工字型钢的钢管混凝土构件极限状态下平衡方程,得到了内配加劲件钢管混凝土构件的受弯承载力理论计算式.设计3组9根内配加劲件钢管混凝土试件进行纯弯试验,得到构件的受弯承载力及其弯矩-跨中挠度曲... 详细信息

通过求解纯弯作用下内配钢管、钢筋、工字型钢的钢管混凝土构件极限状态下平衡方程,得到了内配加劲件钢管混凝土构件的受弯承载力理论计算式.设计3组9根内配加劲件钢管混凝土试件进行纯弯试验,得到构件的受弯承载力及其弯矩-跨中挠度曲线、弯矩-跨中应变关系曲线、弯矩-曲率曲线,曲线可分为3个阶段,对应构件的弹性阶段、弹塑性阶段以及应力强化阶段,内配加劲件钢管混凝土纯弯过程中具有较好的延性;将受弯承载力理论值与试验值进行对比,平均比值为0.9199,平均相对误差为8％,表明理论公式较为准确,理论值皆小于试验值,说明理论公式较保守.以内配钢管为例,建立内配钢管的钢管混凝土在纯弯作用下的有限元模型,通过改变内配钢管的厚度和强度,可知内配钢管的钢管混凝土受弯承载力随着内配钢管的厚度和强度增大而增大.

关键词：钢管混凝土构件加劲件纯弯作用受弯承载力

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