加强截面的方钢管混凝土柱轴压试验研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hesehuzi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
方钢管混凝土柱具有节点构造简单、施工方便、与梁连接容易等优点,但相对于圆钢管混凝土柱,其承载力和延性较差。采用截面加强措施来提高方钢管混凝土柱的受力性能是一种有效的方式。目前,关于加强截面的方钢管混凝土柱的研究方兴未艾,是钢—混凝土组合结构研究的热点问题之一。本文针对不同加强截面的方钢管混凝土柱的轴压性能进行了试验研究。研究了主流的五种截面加强措施对轴压下方钢管混凝土柱的极限承载力、刚度、延性、局部屈曲特性等受力性能的影响。在试验研究的基础上,进一步对各类加强截面的方钢管混凝土柱的轴压性能进行了横向对比和合理评估,为加强截面的方钢管混凝土柱在工程实践中的应用提供参考。基于上述研究,本文的主要结论如下:(1)相对普通方钢管混凝土柱,设置加强措施的方钢管混凝土柱的极限承载力均有不同幅度的提高。在相同的用钢量下,采用约束拉杆、采用对拉钢板、设置三个钢板内肋、设置三个钢板外肋、内置斜拉杆、内置单钢板肋、采用全包式CFRP和条带式CFRP的方钢管混凝土柱的极限承载力分别提高了43%、38%、36%、34%、31%、30%、12%和4%。其中,采用约束拉杆的方钢管混凝土柱的极限承载力提高幅度最大,采用条带式CFRP的方钢管混凝土柱的极限承载力提高幅度最小。另外,采用对拉钢板、钢板肋、斜拉杆和全包式CFRP等措施亦使极限承载力有较大幅度提高。(2)在相同的用钢量下,设置斜拉杆、约束拉杆、对拉钢板、条带式CFRP和内单钢板肋的方钢管混凝土柱的延性分别提高了15.49倍、10.47倍、10.11倍、5.28倍和60%。即采用斜拉杆的方钢管混凝土柱的延性提高幅度最大,采用约束拉杆、对拉钢板和条带式CFRP亦使柱的延性大幅度提高。而设置三个钢板内肋、三个钢板外肋和全包式CFRP的方钢管混凝土柱的延性相对普通方钢管混凝土柱却略微小幅下降。(3)在相同的用钢量下,各类加强截面的方钢管混凝土柱的荷载-轴向整体应变曲线的形状可大致分为四种类型。其中,设置钢板肋的方钢管混凝土柱为“上升—下降—水平”型。设置对拉钢板、采用条带式CFRP和全包式CFRP的方钢管混凝土柱为“上升—下降—缓慢上升”型。设置斜拉杆的方钢管混凝土柱为“上升—下降—缓慢上升—下降”型。设置约束拉杆的方钢管混凝土柱为“上升—下降—小幅波动—下降”型。(4)普通方钢管混凝土柱局部屈曲集中在柱中,屈曲半波长约为试件的截面宽度,且屈曲的程度十分严重。而加强截面的方钢管混凝土柱的局部屈曲集中在柱中和柱端,且屈曲半波长较小和屈曲程度较轻。即各类截面加强措施的设置改变了方钢管混凝土柱的屈曲模态,增强了钢管的局部稳定性,增大了钢管对核心混凝土的约束作用,推迟了钢管的局部屈曲的发生。其中,设置对拉钢板和内单钢板肋试件的钢管屈曲程度最轻。(5)相对普通方钢管混凝土柱,加强截面的方钢管混凝土柱的初始刚度均有不同幅度的提高。在相同的用钢量下,设置三个钢板内肋、内置单钢板肋、设置对拉钢板、采用条带式CFRP、设置三个钢板外肋、内置斜拉杆、采用约束拉杆和全包式CFRP分别使柱构件初始刚度提高了26%、20%、14%、13%、10%、7%、6%和3%。即设置三个钢板内肋的方钢管混凝土柱的初始刚度提高幅度最大,而全包式CFRP方钢管混凝土柱的初始刚度提高幅度最小。(6)相对普通方钢管混凝土柱,即使降低75%的斜拉杆的用钢量,设置斜拉杆方钢管混凝土柱的极限承载力仍提高了33%,延性仍提高了24%。另外,研究表明在斜拉杆间距不变的情况下,斜拉杆的用钢量增加,柱的极限承载力提高不甚明显,但延性却提高显著。(7)相对普通方钢管混凝土柱,即使降低75%的约束拉杆用钢量,设置约束拉杆的方钢管混凝土柱的极限承载力仍提高了15%,延性仍提高了6.06倍。约束拉杆用钢量的增加,柱的极限承载力和延性均进一步提高。(8)首次提出了“承载力和延性综合指标β”,用以评估加强截面的方钢管混凝土柱的整体受力性能。在相同的用钢量下,研究表明设置斜拉杆的方钢管混凝土柱的整体受力性能最好,设置约束拉杆、对拉钢板和条带式CFRP的方钢管混凝土柱次之,设置钢板肋的方钢管混凝土柱再次之,而采用全包式CFRP的方钢管混凝土柱的整体受力性能最差。
其他文献
双足机器人因体型结构与人类高度相似更易融入人类社会,因此目前已成为了当前机器人领域最前沿的课题之一。双足机器人的稳定步行作为最基础的模仿人类的行为方式,具有非常广泛的应用前景,引起了国际众多学者以及高新技术企业的关注。但其具备自由度较高、机械结构复杂以及耦合性高的特点,双足机器人如何实现平滑及稳定的步行是所有足式机器人研究领域中的热点以及难点。机器人在行走过程中,步行稳定控制研究不仅能够帮助人类更
地址事件表示(Address Event Representation,AER)视觉传感器在采集视觉信号时仅检测像素的亮度变化,因而具有低功耗、低延迟和宽动态范围等优点,在机器人、自动驾驶、军事、航天等领域有着非常重要的应用价值。AER传感器输出的事件流具有稀疏性和异步性,传统基于图像帧的计算机视觉方法无法直接应用。对于AER数据的处理,需要研究专门的事件流数据表示方法和目标分类算法。在众多事件流
人体姿态估计是计算机视觉中一个重要的研究方向,根据输入的图片或视频文件,捕捉行人每个关节点的位置。姿态估计在生活娱乐、交通安全、安防监控方面扮演重要的角色。当前单人姿态估计取得了比较好的成果,但是多人姿态估计面临着许多的挑战。在复杂场景中,一是图片中同时存在尺寸过大和过小的行人,二是拥挤场景中行人之间的关节点相互遮挡,这两种场景中的姿态估计准确率有待提升。针对上述复杂环境中出现的多人姿态估计问题,
随着世界人口的增长和经济的快速发展,环境污染和能源短缺已成为两大难题。人们生活水平不断提高制冷需求也在不断上升,市场上基本都是采用电驱动压缩式制冷设备,而这类设备采用的氯氟烃类制冷剂会对臭氧层造成破坏,加剧温室效益,而吸收式制冷技术采用的是自然工质对,且具有运动部件少,结构简单等优势,近年来逐渐受到重视。我国是传统的农业大国,绿色生物质资源非常丰富,在农村地区秸秆类生物质由于没有好的利用途径,大多
近几年来,深度学习的发展日新月异,随着全球的科学家和学者们的不断努力,在我们现实生活中已经有越来越多的深度学习项目可以落地并应用到我们生活中。而本论文所研究的语义分割其实严格来算也是一种密集的分类任务。其相当于把图片中每一个像素都进行分类,并最终打上掩码以在宏观上表示具体某类像素集合的类别。而如今语义分割已经被大量地应用到无人驾驶、遥感图像、医学图像等领域当中。但随着语义分割大量被应用,也逐渐在真
钢-混凝土组合梁通过剪力连接件将钢梁和混凝板结合成整体受力工作。常规材料强度较低导致混凝土板较厚、结构自重大、负弯矩区混凝土易开裂等问题,已成为制约组合梁进一步发展的主要技术瓶颈。新型高性能材料的涌现与成功应用,为普通组合梁技术瓶颈的突破提供了可能。UHPC具有超高强度、良好延性和优异耐久性;高强钢屈服强度不低于460MPa。相较于普通钢-混凝土组合梁,高强钢-UHPC组合梁可以改善混凝土板开裂导
随着我国城市化进程的不断推进,全国范围内都在稳步地进行地下空间的开发和利用。而地下综合管廊的建设可以有效地解决我国传统市政工程建设中面临的难题,如规划道路下市政管线线位紧张,传统施工工艺中新建和改建城市管线需要对路面进行开挖,进而出现交通堵塞,影响市民出行等问题。由于我国较晚建设综合管廊,要在已开发建设的地下空间进行综合管廊的建设,难免会出现综合管廊隧道与既有隧道相互交错、隧道间距越来越小的问题,
装配式建筑近年来在我国呈现快速增长的趋势,装配式混凝土结构建筑比起传统现浇结构摆脱了对大量劳动力的依赖,同时标准化的工厂作业能够保证构件的质量,减少材料的浪费,降低环境污染。对于装配式混凝土建筑中应用最为广泛的连接钢筋技术是灌浆套筒灌浆钢筋连接技术。灌浆套筒作为该连接技术的关键构成部分,其力学性能和变形性能对连接的可靠性和起到了至关重要的作用,同时经济性优秀的灌浆套筒对降低装配式混凝土结构建筑的成
埋地管道日渐老化、影响因素众多、难以检测维护,致使管道漏损事故频发。面对错综复杂的供水管网,目前供水企业对管道的漏损控制大都是对全部管道进行统一的检测、维护和漏损后的停水抢修,不仅浪费人力、物力,取不到好的效果,还使供水企业在应对漏损情况时总是处于被动状态。为了改变盲目检测维护、被动应对漏损的状况,数据驱动为管道漏损控制问题提供新的决策思路。收集大量、源源不断、准确可靠的数据;对数据进行分析,获取
作为3S技术之一的摄影测量与遥感技术,是获取地表空间目标几何信息、重建地表三维模型,构建数字地球的重要支撑技术。对于大像幅高分辨率的卫星线阵影像,实现影像密集匹配是提取地表空间三维信息的重要环节,其关键在于通过核线约束将同名点搜索范围从二维降为一维,以保证匹配过程的效率和可靠性。本文围绕线阵影像的核线模型展开研究,提出一种以上下视差最小为原则的线性核线模型及其参数估计方法,进而用于核线影像生成及国