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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第11期56卷 1125-1134页

作者：李振宇张莫凡闫翔宇陈志华王丹妮天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300073

为解决钢管混凝土组合异形柱在进行构件稳定验算时计算长度系数不明确的问题,利用有限元软件Midas/Gen,采用单位荷载法在钢管混凝土组合异形柱框架-支撑结构整体模型下进行特征值屈曲分析,并通过欧拉公式反算得到钢管混凝土组合异形柱... 详细信息

为解决钢管混凝土组合异形柱在进行构件稳定验算时计算长度系数不明确的问题,利用有限元软件Midas/Gen,采用单位荷载法在钢管混凝土组合异形柱框架-支撑结构整体模型下进行特征值屈曲分析,并通过欧拉公式反算得到钢管混凝土组合异形柱的计算长度系数.研究了网格划分、楼板、短梁对单肢柱计算长度系数分析结果的影响,结果表明各层异形柱沿其高度方向划分为10段、连接板宜沿其宽度方向划分为2段,同时去掉模型中的楼板、短梁可提高结果的安全度和软件分析速度.在上述分析结果基础上,建立了考虑组合异形柱网格划分、去掉模型中的楼板、短梁的整体结构模型,分析了不同异形柱平面位置、所在楼层、梁截面尺寸和楼层总数等因素影响下的单肢柱计算长度系数,结果表明:单肢柱计算长度系数随着所在楼层的上升呈现增大趋势,8~20层单肢柱计算长度系数随梁截面的增大而减小,大部分楼层的单肢柱计算长度系数随楼层总数减少而增大.根据所得数据,基于安全性和计算简便的考虑,给出了各层钢管混凝土组合异形柱中单肢柱计算长度系数建议值.基于计算长度系数的建议取值,分析得到整体模型中各单肢柱的应力比,并与直接分析设计法得到的应力比进行了对比,结果表明两种方法得到的应力比相差不大,验证了本文提出的计算长度系数建议值的可行性.

关键词：钢管混凝土组合异形柱计算长度系数特征值屈曲分析 Midas/Gen 直接分析设计法

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钢管混凝土组合异形柱框剪结构的抗震研究

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青岛理工大学学报 2018年第1期39卷 48-54页

作者：王良丽杨晓明青岛理工大学土木工程学院青岛266033 青岛理工大学建筑科技总公司青岛266033

钢管混凝土组合异形柱框架剪力墙结构是一种新型混合结构体系,该体系应用于高层钢结构住宅.主要研究在钢管混凝土组合异形柱框架剪力墙结构上加偏心支撑,改变偏心支撑的耗能梁段对结构进行时程分析,分析比较结构的位移、位移角、剪力、... 详细信息

钢管混凝土组合异形柱框架剪力墙结构是一种新型混合结构体系,该体系应用于高层钢结构住宅.主要研究在钢管混凝土组合异形柱框架剪力墙结构上加偏心支撑,改变偏心支撑的耗能梁段对结构进行时程分析,分析比较结构的位移、位移角、剪力、顶点加速度时程曲线变化.探索偏心支撑的不同耗能梁段对结构的抗震影响.探索外框架和剪力墙承担剪力的大小,判定该结构能否形成双重抗震结构体系.当A形支撑耗能梁段取剪切屈服型时,结构的抗震性能最好,结构刚度大、剪力分配均匀并形成双重抗震结构.该结构体系有着广阔的发展前景,目前国内对该体系的抗震性能研究还处于空白阶段,故对该结构进行抗震性能分析具有重要意义.

关键词：双重抗震时程分析框架剪力墙结构钢管混凝土组合异形柱偏心支撑耗能梁段

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H型钢连接钢管混凝土组合异形柱力学性能研究

H型钢连接钢管混凝土组合异形柱力学性能研究

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作者：张希天津大学

学位级别：硕士

钢管混凝土组合异形柱(LCFST)具有钢管混凝土柱力学性能好、施工速度快、经济效益高等特点,还具有灵活的截面形式,从而达到隐藏于墙体、避免室内柱子凸角等效果,因此LCFST具有广泛的应用前景。根据连接方式不同,LCFST分为缀条连接式钢... 详细信息

钢管混凝土组合异形柱(LCFST)具有钢管混凝土柱力学性能好、施工速度快、经济效益高等特点,还具有灵活的截面形式,从而达到隐藏于墙体、避免室内柱子凸角等效果,因此LCFST具有广泛的应用前景。根据连接方式不同,LCFST分为缀条连接式钢管混凝土组合异形柱、开孔钢板连接式钢管混凝土组合异形柱和钢板连接式钢管混凝土组合异形柱,针对钢板连接式钢管混凝土组合异形柱加工制作中存在的不便之处,提出一种新型H型钢连接钢管混凝土组合异形柱(Special-shaped columns composed of concrete-filled steel tube connected by h-shaped steel,简称LCFST-H柱),本文通过试验和数值分析对其进行深入的研究,具体内容如下:(1)对1根LCFST-H柱进行轴压试验研究,分析其破坏形态、承载能力、刚度、延性、应变特性以及挠度等力学性能,研究表明H型钢连接异形柱在轴压作用下表现为整体弯曲失稳。在验证了ABAQUS有限元模型正确性的基础上,进行参数化分析,研究H型钢翼缘厚度、H型钢腹板厚度、H型钢翼缘宽度、单肢钢管边长和柱高度等参数的影响规律。(2)通过在边肢柱加载的方式,对2根LCFST-H柱进行偏压试验研究,分析其破坏形态、承载能力、刚度、延性、应变特性以及挠度等力学性能,研究表明LCFST-H柱在偏压作用下表现为整体弯曲失稳和局部破坏,对比试验结果与数值分析结果,验证了有限元模型的正确性,在此基础上进行参数化分析,考虑H型钢翼缘厚度、H型钢腹板厚度、H型钢翼缘宽度、单肢钢管边长、钢管壁厚、柱高度以及材料强度等参数的影响。(3)针对LCFST柱在实际工程设计和计算中简化模拟方法缺乏理论依据的问题,提出了基于刚度等效的双梁-单壳单元的简化模拟方法。验证双梁-单壳单元简化模拟方法的正确性,分别采用实体模型以及刚度等效换算后单梁-单壳单元模型、双梁-单壳单元模型,基于通用分析和设计软件Midas建立了钢管混凝土组合异形柱框架计算模型,对比三种模型在不同荷载下的响应,验证基于刚度等效模拟方法在组合异形柱进行整体结构计算的可行性。(4)采用YJK和Midas软件,分别建立基于刚度等效的H型钢连接钢管混凝土组合异形柱结构模型,对比周期、振型和位移等大指标,验证其在实际工程中的可行性。

关键词：钢管混凝土组合异形柱 H型钢轴压性能偏压性能模拟方法

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新型装配式住宅结构体系--钢管混凝土组合异形柱制作安装技术

新型装配式住宅结构体系--钢管混凝土组合异形柱制作安装技术

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2017年江苏省钢结构行业年会暨江苏省钢结构新技术研讨会

作者：南毅柏平波宝胜建设有限公司扬州市225000

本文介绍了新型装配式住宅设计中采用的一种钢管混凝土组合异形柱结构体系,主要从该体系的构造特点、受力性能,制作与安装方法的改进、耐火性能的分析等方面进行阐述.该体系具有较好的延性和耗能能力、适合住宅结构特点、安装便捷、构... 详细信息

本文介绍了新型装配式住宅设计中采用的一种钢管混凝土组合异形柱结构体系,主要从该体系的构造特点、受力性能,制作与安装方法的改进、耐火性能的分析等方面进行阐述.该体系具有较好的延性和耗能能力、适合住宅结构特点、安装便捷、构件隐藏性好、不占建筑使用空间、耐火性能高等优点,符合住宅产业化的发展方向,具有广阔的应用前景.

关键词：装配式住宅钢管混凝土组合异形柱制作工艺安装技术受力性能耐火性能

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方钢管混凝土组合异形柱轴心受压承载力分析

方钢管混凝土组合异形柱轴心受压承载力分析

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第五届全国现代结构工程学术研讨会

作者：乔景王小盾天津大学建筑工程学院土木系清华大学土木工程系

方钢管混凝土组合异形柱是一种新型的结构形式,利用弹性屈曲理论,推导了荷载作用于形心的角形、T 形和十字形方钢管组合异形柱的换算长细比计算公式,进而提出了轴心受压方钢管混凝土组合异形柱的承载力计算公式。

关键词：方钢管组合异形柱钢管混凝土组合异形柱换算长细比承载力稳定

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L形方钢管混凝土组合异形柱双向压弯性能数值分析

L形方钢管混凝土组合异形柱双向压弯性能数值分析

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第十八届全国现代结构工程学术研讨会

作者：刘浩男周婷蒋宝奇天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津大学建筑学院

本文基于ABAQUS有限元分析软件,建立5组L形方钢管混凝土组合异形柱的双向压弯模型,其偏心距分别为0mm,±60mm和±120mm。对比不同偏心距以及不同偏心方向下的有限元分析结果,得到该形式异形柱的破坏模态、荷载-位移曲线、侧向... 详细信息

本文基于ABAQUS有限元分析软件,建立5组L形方钢管混凝土组合异形柱的双向压弯模型,其偏心距分别为0mm,±60mm和±120mm。对比不同偏心距以及不同偏心方向下的有限元分析结果,得到该形式异形柱的破坏模态、荷载-位移曲线、侧向挠度曲线和各单肢柱的拉压状态特征。并基于有限元分析结果,得到极限荷载与柱中挠度关系,拟合绘制N-M相关曲线。对比结果表明,随偏心距增大,异形柱的承载能力降低、刚度下降、侧向位移增大,但延性有所提高。

关键词：钢管混凝土组合异形柱有限元分析双向压弯力学性能

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不等肢双板连接钢管混凝土组合异形柱压弯性能有限元分析

不等肢双板连接钢管混凝土组合异形柱压弯性能有限元分析

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第二十二届全国现代结构工程学术研讨会

作者：刘洁周婷陈志华王月栋张泽宇曾立静孙鸿敏中冶建筑研究总院有限公司天津大学建筑工程学院

为了解决建筑平面凸角造成的柱间距过小、钢梁节点安装困难的问题,提出了改变单侧或双侧柱肢长度形成不等肢钢管混凝土组合异形柱(简称不等肢组合异形柱),从而适应建筑平面需求。进行了2个轴压试件和2个压弯试件在轴向荷载作用下的力学... 详细信息

为了解决建筑平面凸角造成的柱间距过小、钢梁节点安装困难的问题,提出了改变单侧或双侧柱肢长度形成不等肢钢管混凝土组合异形柱(简称不等肢组合异形柱),从而适应建筑平面需求。进行了2个轴压试件和2个压弯试件在轴向荷载作用下的力学性能试验研究,分析了不等肢双板连接钢管混凝土组合异形柱的压弯性能。同时通过建立考虑边界条件的ABAQUS精细化有限元分析模型,分析了连接板长度变化、钢管长度变化以及两者共同变化等构造形式变化对不等肢组合异形柱力学性能的影响规律,为不等肢组合异形柱的结构设计提出了建议,为后续的工程应用提供了理论基础。

关键词：钢管混凝土组合异形柱压弯性能试验研究有限元分析

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钢管混凝土组合异形柱结构抗震性能分析

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工程建设 2017年第5期49卷 12-20页

作者：刘凯杨晓明杨秀雷李海峰韩孝坤青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033

对钢管混凝土组合异形柱构体系进行了抗震性能分析,分别建立6组模型来分析框架梁与混凝土剪力墙连接方式不同、楼板厚度不同以及外侧钢管混凝土组合柱截面形式不同对结构抗震性能的影响。分别对结构进行了模态分析和反应谱分析,比较不... 详细信息

对钢管混凝土组合异形柱构体系进行了抗震性能分析,分别建立6组模型来分析框架梁与混凝土剪力墙连接方式不同、楼板厚度不同以及外侧钢管混凝土组合柱截面形式不同对结构抗震性能的影响。分别对结构进行了模态分析和反应谱分析,比较不同变量对结构动力响应的影响以及对结构层位移、层间位移角、层间剪力和层刚度的影响。

关键词：钢管混凝土组合异形柱抗震性能模态分析反应谱分析

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新型装配式钢框架结构建筑体系研究与应用

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建筑钢结构进展 2021年第10期23卷 26-31,43页

作者：舒赣平周雄亮王小盾蔡玉春范圣刚曹石何云飞陈志华刘洁陈伟刚秦颖杜二峰东南大学土木工程学院南京211189 浙江东南网架股份有限公司杭州311209 天津大学建筑工程学院天津300350 北京津西赛博思建筑设计有限公司北京100032 南京工程学院建筑工程学院南京211167

近些年,我国开始大力推进装配式钢结构建筑的应用,国家和地方政府也相继推出多个政策来鼓励和促进其应用和推广,因此,装配式钢结构建筑体系得到了广泛的发展。东南大学、浙江东南网架股份有限公司、北京津西赛博思建筑设计有限公司以及... 详细信息

近些年,我国开始大力推进装配式钢结构建筑的应用,国家和地方政府也相继推出多个政策来鼓励和促进其应用和推广,因此,装配式钢结构建筑体系得到了广泛的发展。东南大学、浙江东南网架股份有限公司、北京津西赛博思建筑设计有限公司以及天津大学等研究机构和企业依托"十三五"国家重点研发计划项目"新型框架钢结构体系建筑产业化技术与示范",针对当前装配式钢框架体系建筑在应用中存在的梁柱外露、工业化程度低、施工复杂等问题,提出多腔柱钢框架-支撑、多腔体框架-钢板组合剪力墙、新型框架-核心筒以及钢管混凝土组合异形柱框架结构等新型钢框架结构建筑体系,并对新体系建筑中的关键技术开展深入研究和工程应用,提高了我国装配式钢结构建筑的技术和应用水平,有利地促进了我国建筑工业化的发展。

关键词：装配式钢结构钢框架结构多腔体框架-钢板组合剪力墙核心筒钢管混凝土组合异形柱

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装配式住宅建筑结构体系研究现状综述

装配式住宅建筑结构体系研究现状综述

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第十七届全国现代结构工程学术研讨会

作者：闫翔宇张玉轩周婷天津大学建筑设计研究院天津大学建筑工程学院

装配式建筑具有节约资源、减少污染、提升效率和质量水平等优点,是推进我国新型城镇化发展的迫切需要。本文对现有装配式钢结构和装配式混凝土结构的研究现状进行了分析总结,针对现有体系分别存在的楼电梯间隔音处理困难、钢柱脚增加公... 详细信息

装配式建筑具有节约资源、减少污染、提升效率和质量水平等优点,是推进我国新型城镇化发展的迫切需要。本文对现有装配式钢结构和装配式混凝土结构的研究现状进行了分析总结,针对现有体系分别存在的楼电梯间隔音处理困难、钢柱脚增加公摊面积,构件重量大、吊装难度大、拼接节点施工不便且存在安全隐患等技术难题,提出一种基于钢管混凝土组合异形柱的装配式钢框架-支撑(剪力墙)-核心筒混合结构体系,并提出了需要深入探讨研究的关键技术问题。

关键词：装配式住宅钢管混凝土组合异形柱混合结构体系

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