部分包覆钢-混凝土组合梁柱节点抗震性能试验研究 被引量：1

1

作者 刘宏欣 贾水钟 +4 位作者 李杰 李亚明 张仪放 蔡艳清 潘法超 《建筑结构》 北大核心 2024年第4期18-23,共6页

为研究不同连接构造的部分包覆钢-混凝土组合梁柱节点(PEC梁柱节点)的抗震性能,对2个PEC梁柱节点试件进行了拟静力加载试验,研究了低周往复荷载作用下PEC梁柱节点试件的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力和刚度退化等抗震... 为研究不同连接构造的部分包覆钢-混凝土组合梁柱节点(PEC梁柱节点)的抗震性能,对2个PEC梁柱节点试件进行了拟静力加载试验,研究了低周往复荷载作用下PEC梁柱节点试件的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力和刚度退化等抗震性能。结果表明:强轴连接PEC梁柱节点的滞回曲线呈梭形和弓形,在达到极限承载力后仍能保持一定的延性和耗能能力;弱轴连接PEC梁柱节点牛腿与梁间的焊缝处发生破坏,未展现出预期的耗能能力,PEC梁仍在弹塑性状态,没有达到极限状态;PEC梁柱节点核心区混凝土替换为加劲肋板后,试件仍具有较好的承载力、延性和耗能能力,刚度退化规律无明显变化,且强轴连接节点与弱轴连接节点刚度变化规律基本一致;PEC柱牛腿设计过短会导致焊缝连接处断裂,试件延性和耗能能力得不到发挥,剩余刚度较大。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合梁柱节点 强轴连接 弱轴连接 破坏模式 抗震性能

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十字形部分包覆钢-混凝土组合柱轴压性能数值分析与承载力计算方法 被引量：2

2

作者 王静峰 陶书庆 +2 位作者 刘用 沈万玉 徐秋雨 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2023年第3期65-74,共10页

为研究十字形部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)轴向荷载作用下的受力性能,通过有限元软件ABAQUS建立了足尺十字形PEC柱模型,并利用已有的试验数据验证了其可靠性;在此基础上,进行了典型十字形PEC柱轴压全过程受力分析,揭示了其在轴压作... 为研究十字形部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)轴向荷载作用下的受力性能,通过有限元软件ABAQUS建立了足尺十字形PEC柱模型,并利用已有的试验数据验证了其可靠性;在此基础上,进行了典型十字形PEC柱轴压全过程受力分析,揭示了其在轴压作用下的受力机理和破坏模式,并对该构件进行了受力性能参数分析,系统分析了含钢率、截面高宽比、钢材强度、混凝土强度、系杆间距和截面面积等参数对其轴压性能的影响规律。研究结果表明:十字形PEC柱受力性能良好,其破坏模式主要表现为柱中部混凝土被压碎,钢筋骨架向外发生鼓曲,横向系杆间的型钢翼缘发生波纹状的局部屈曲;极限轴压承载力随截面含钢率、钢材强度、混凝土强度和截面面积的提高而增大,但截面高宽比和系杆间距等对其承载能力影响不大。最后,考虑混凝土约束效应分区,提出了十字形PEC柱轴压承载力简化计算方法,计算结果与有限元模拟结果吻合较好。研究结果将为十字形PEC柱的设计和应用提供参考。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合柱 十字形 轴压性能 有限元分析 轴压承载力

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十字形部分包覆钢-混凝土组合异形柱轴压性能试验研究

3

作者 许铭柯 章雪峰 +1 位作者 龚大程 赵必大 《建筑结构》 北大核心 2023年第S02期1488-1492,共5页

为研究十字形部分包覆钢-混凝土组合异形柱(PEC柱)的轴压受力性能和破坏模式,设计制作了一根十字形PEC柱并进行轴心受压试验研究,并参考相关规范对试验数据进行理论分析对比。研究结果表明:在轴心受压的情况下,试件经历的工作阶段为弹... 为研究十字形部分包覆钢-混凝土组合异形柱(PEC柱)的轴压受力性能和破坏模式,设计制作了一根十字形PEC柱并进行轴心受压试验研究,并参考相关规范对试验数据进行理论分析对比。研究结果表明:在轴心受压的情况下,试件经历的工作阶段为弹性工作阶段、弹塑性工作阶段与塑性工作阶段,试件的最终破坏现象为柱中部的混凝土被压溃、部分混凝土脱落、柱中部的钢翼缘局部屈曲、钢翼缘与混凝土脱离、柱整体产生弯曲变形;试件破坏模式为整体失稳破坏;试件的试验承载力比参考《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》计算的理论计算值低,比考虑稳定系数后的理论计算值高,验证了十字形PEC柱的破坏模式,说明十字形PEC柱的承载力良好,该结构具有良好的工程应用前景。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合柱 十字形 轴压性能

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部分包覆蜂窝钢-混凝土组合柱轴心受压数值分析

4

作者 毛麟飞 章雪峰 +2 位作者 周华标 张康 傅林峰 《建筑结构》 北大核心 2023年第S01期1856-1859,共4页

部分包覆蜂窝钢-混凝土组合柱是将传统的部分包覆钢-混凝土组合柱和蜂窝钢柱结合起来的一种新型结构构件形式,目前国内外相关研究较少。利用ABAQUS有限元软件建立模型,对PEC蜂窝柱进行参数化分析,研究不同参数下其轴压性能的差异。研究... 部分包覆蜂窝钢-混凝土组合柱是将传统的部分包覆钢-混凝土组合柱和蜂窝钢柱结合起来的一种新型结构构件形式,目前国内外相关研究较少。利用ABAQUS有限元软件建立模型,对PEC蜂窝柱进行参数化分析,研究不同参数下其轴压性能的差异。研究结果表明:PEC蜂窝柱的极限承载力受主钢件截面扩高比、翼缘宽厚比及混凝土强度的影响较大,受纵筋配筋率、连杆配置及孔洞形式的影响较小;PEC蜂窝柱中的混凝土强度等级建议选择常用的C30、C40;PEC蜂窝柱在孔洞形式为圆形时承载力最高,方形最差。 展开更多

关键词 部分包覆蜂窝钢-混凝土组合柱 有限元分析 轴压性能

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部分包覆钢-混凝土组合柱单向压弯面内整体稳定承载力的工程计算 被引量：9

5

作者 林德慧 陈以一 李杰 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第7期14-21,共8页

利用有限元方法建立部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)模型,对比既有试验数据,校核其可行性。经大量参数计算,在多高层建筑结构常见的柱子长细比范围内考察了压弯构件极限状态下轴力-弯矩相关曲线的特点。提出了采用轴力-弯矩相关方程表达... 利用有限元方法建立部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)模型,对比既有试验数据,校核其可行性。经大量参数计算,在多高层建筑结构常见的柱子长细比范围内考察了压弯构件极限状态下轴力-弯矩相关曲线的特点。提出了采用轴力-弯矩相关方程表达的PEC柱单向面内压弯整体稳定承载力计算公式,利用既有试验数据、有限元计算数据对该公式的适用性、可靠性进行校核。结果表明,在绕强轴失稳与绕弱轴失稳的情况下公式均偏安全且经济,可用于实际工程中。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合结构 压弯柱 整体稳定承载力 工程计算公式 轴力-弯矩相关曲线

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部分包覆钢-混凝土组合柱轴压整体稳定承载力的工程计算 被引量：7

6

作者 林德慧 陈以一 李杰 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第7期22-29,共8页

部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)能以较小的截面尺寸承担较大的荷载,因而在实际工程应用中具有较大长细比,承载力转为由整体稳定控制。利用有限元软件ABAQUS建立PEC轴压柱模型,对比既有试验数据,校核其正确性。在此基础上,对不同截面尺... 部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)能以较小的截面尺寸承担较大的荷载,因而在实际工程应用中具有较大长细比,承载力转为由整体稳定控制。利用有限元软件ABAQUS建立PEC轴压柱模型,对比既有试验数据,校核其正确性。在此基础上,对不同截面尺寸、材料强度配比下的构件进行参数分析。根据计算结果,对PEC柱的轴压整体稳定系数取值提出两种方案:一是按照《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)b,c类柱子曲线进行设计计算;二是借助《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)中的柱子曲线形式,更新缺陷系数,给出新的稳定系数曲线。将两种方案计算结果与试验数据进行了比较,对其适用性进行了研究。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合结构 轴压柱 有限元分析 设计方法 稳定系数

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部分包覆钢-混凝土组合柱单向压弯承载力计算方法比较 被引量：2

7

作者 王海 李杰 陈以一 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第7期7-13,共7页

总结欧洲规范EN 1994-1-1、加拿大规范CSA-S16-09和国内规范《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》(T/CECS 719—2020)中部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)以及《组合结构设计规范》(JGJ 138—2016)和《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CEC... 总结欧洲规范EN 1994-1-1、加拿大规范CSA-S16-09和国内规范《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》(T/CECS 719—2020)中部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)以及《组合结构设计规范》(JGJ 138—2016)和《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS 159∶2004)中组合柱的单向压弯承载力计算方法,将五种方法得到的轴力-弯矩(N-M)相关曲线计算结果与已有试验数据进行比较。结果表明:规范EN 1994-1-1曲线是各种试验点的下包线,规范EN 1994-1-1和《组合结构设计规范》(JGJ 138—2016)曲线均具有外凸特性;《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》(T/CECS 719—2020)曲线与规范CSA-S16-09曲线较为接近,且均偏保守;《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS 159∶2004)曲线为外凸折线,与试验值吻合较好。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合柱 单向压弯承载力 轴力-弯矩相关曲线 计算方法比较

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部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱轴压性能数值分析 被引量：3

8

作者 张慧洁 胡晨 +2 位作者 王静峰 钱正昊 刘用 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2022年第5期53-62,共10页

为研究部分包覆钢-轻骨料混凝土组合(PELC)短柱的轴压性能,采用ABAQUS软件建立了轴压作用下部分包裹钢-轻骨料混凝土组合短柱的有限元模型。通过典型构件揭示了部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱在轴压荷载作用下的全过程受力机理与破坏... 为研究部分包覆钢-轻骨料混凝土组合(PELC)短柱的轴压性能,采用ABAQUS软件建立了轴压作用下部分包裹钢-轻骨料混凝土组合短柱的有限元模型。通过典型构件揭示了部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱在轴压荷载作用下的全过程受力机理与破坏模式;分析了轻骨料混凝土强度、系杆间距、含钢率以及翼缘宽厚比等参数对部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱轴压性能的影响规律;基于规范AISC 360并考虑轻骨料混凝土约束效应,提出了一种部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱轴压承载力的计算公式。结果表明:部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱在轴压荷载作用下的主要破坏模式为轻骨料混凝土压溃、H型钢正弦半波状鼓曲以及系杆屈服;部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱的极限承载力将随着轻骨料混凝土强度与含钢率的增加而提高,延性将随着含钢率的增加而提高,随着系杆间距和轻骨料混凝土强度的增加而降低;研究结果将为轻骨料混凝土组合柱在实际工程中的设计与应用提供理论依据。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合柱 轻骨料混凝土 轴压性能 数值分析 承载力

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部分包覆钢-轻骨料混凝土组合长柱轴压性能研究 被引量：1

9

作者 何宇辰 张慧洁 +2 位作者 王静峰 刘伟 刘用 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2022年第7期57-65,74,共10页

部分包覆钢-轻骨料混凝土组合长柱的自重较部分包覆钢-普通混凝土组合长柱的自重可减少15%以上,在装配式建筑中的应用前景广阔。为研究其轴压性能,建立了有限元分析模型,并在现有试验验证有限元模型可靠的基础上,对比分析了轻骨料混凝... 部分包覆钢-轻骨料混凝土组合长柱的自重较部分包覆钢-普通混凝土组合长柱的自重可减少15%以上,在装配式建筑中的应用前景广阔。为研究其轴压性能,建立了有限元分析模型,并在现有试验验证有限元模型可靠的基础上,对比分析了轻骨料混凝土与普通混凝土的材料属性及构件力学性能的差异。结果表明,采用相同强度的普通混凝土组合长柱的承载力预测轻骨料混凝土组合长柱的承载力是偏于危险的。之后,研究了轴压作用下该构件的全过程受力机理和破坏模式,探讨了材料强度、长细比、含钢率等参数对构件轴压性能的影响规律,验证了现有规程对计算该类组合长柱轴压承载力的适用性。研究成果可为部分包覆钢-轻骨料混凝土组合构件的理论研究和设计提供参考。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合柱 轻骨料混凝土 长柱 轴压性能 有限元分析

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L形截面部分包覆钢-混凝土组合柱弱轴压弯整体稳定

10

作者 詹欣欣 覃祚威 +2 位作者 陈以一 李杰 焦伟丰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期180-191,共12页

为了研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱的压弯稳定性能,对L形截面PEC柱进行了弱轴压弯试验和有限元分析。试验研究中设计并制作了3个L形PEC柱试件,变化参数为长细比和偏心距。试验结果表明:截面形状和主钢件分布的几何非对称性,... 为了研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱的压弯稳定性能,对L形截面PEC柱进行了弱轴压弯试验和有限元分析。试验研究中设计并制作了3个L形PEC柱试件,变化参数为长细比和偏心距。试验结果表明:截面形状和主钢件分布的几何非对称性,以及混凝土材料拉压强度的非对等性,造成L形PEC柱在受力后截面中和轴的偏转,导致构件发生弯扭变形。有限元分析表明,L形截面的肢背或肢端受压对构件承载力有一定影响;长细比较小(即长细比为10~30)时,肢背受压的构件轴力-弯矩相关曲线具有大小偏心分界的特征,但长细比较大(即长细比大于60)时,整体失稳成为控制破坏模式,相关曲线向原点内凹。建议了L形PEC柱绕弱轴压弯时的整体稳定承载力计算公式,与试验和有限元参数分析结果对比表明:当长细比小于60时,建议公式可以适用,当长细比大于80时,建议公式偏不安全,需进一步改进后才能用于工程设计。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合柱 L形截面 绕弱轴压弯 静力试验 有限元分析 整体稳定承载力 弯扭变形

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四周受火异形截面部分包覆钢-混凝土轴压组合柱耐火性能试验研究

11

作者 杨欢 刘用 +1 位作者 王静峰 徐秋雨 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期52-62,共11页

异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一,因其型钢翼缘外露,故而抗火问题备受关注。为研究异形截面PEC柱的抗火性能,以截面形式和轴压比为参数设计并制作了4根异形截面PEC柱,开展了恒载升温试... 异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一,因其型钢翼缘外露,故而抗火问题备受关注。为研究异形截面PEC柱的抗火性能,以截面形式和轴压比为参数设计并制作了4根异形截面PEC柱,开展了恒载升温试验,得到火灾下异形截面PEC柱的破坏模式、竖向与侧向变形-时间关系曲线和耐火极限,并分析其温度场分布与变形规律。研究结果表明:随着火灾下截面损伤增加,L形及T形截面PEC柱逐渐由轴压受力状态分别转为双向及单向偏压受力状态,十字形截面PEC柱仍保持轴压受力状态;在上端球铰和下端单向铰边界条件下,L形截面PEC柱发生双向弯曲失稳,T形截面PEC柱发生平面外弯曲失稳,十字形截面PEC柱发生平面内弯曲失稳;在轴压比为0.4、没有防火保护条件下,L形截面PEC柱耐火极限为41 min,T形截面和十字形截面PEC柱耐火极限分别为32.5 min和29 min;当轴压比由0.4增加至0.55时,十字形截面PEC柱耐火极限降低了28.7%。借鉴EN 1994-1-2中建议的四周受火规则截面PEC柱高温承载力简化计算方法,对异形截面PEC柱高温承载力进行计算,计算结果偏保守。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合柱 异形截面 火灾试验 耐火性能 高温承载力

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L形截面部分包覆钢-混凝土组合柱轴压性能试验与承载力计算

12

作者 毛佳月 刘用 +1 位作者 王静峰 陶书庆 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期87-96,共10页

为研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合(LPEC)柱的轴压性能,进行了6根LPEC短柱的轴压试验,研究了含钢率、系杆间距、截面高宽比等参数对LPEC短柱轴压荷载-位移曲线、承载力、刚度、延性、承载力提高系数等的影响规律,揭示了LPEC短柱的典... 为研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合(LPEC)柱的轴压性能,进行了6根LPEC短柱的轴压试验,研究了含钢率、系杆间距、截面高宽比等参数对LPEC短柱轴压荷载-位移曲线、承载力、刚度、延性、承载力提高系数等的影响规律,揭示了LPEC短柱的典型破坏模式和受力机理。结果表明:LPEC柱受力性能良好,其破坏模式主要表现为柱中部混凝土压溃和型钢翼缘的局部鼓曲,部分出现柱端部混凝土压溃同时系杆被拉断;增大截面含钢率、减小系杆间距可以明显提高对混凝土的约束效应,进而提高柱截面承载力和延性,但截面高宽比对承载能力的影响不显著。此外,由于规范ACI318-14、Eurocode 4和T/CECS 719-2020《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》中给出的钢-混凝土组合柱承载力计算式中未考虑混凝土约束效应,计算得到的LPEC柱轴压承载力偏于保守;考虑混凝土约束效应分区,基于叠加原理提出了LPEC柱轴压承载力简化计算方法,计算结果与试验结果吻合较好。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合柱 L形截面 轴压试验 约束效应 承载力计算

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部分包覆亚型钢-混凝土组合柱抗震性能研究

13

作者 陈书洁 李俊华 王守松 《工业建筑》 2024年第7期39-49,共11页

目前PEC柱在实际工程中的应用越来越广泛,亚型钢PEC柱相比H型钢PEC柱承载力提高的同时结合了钢管混凝土柱的优点。为了研究亚型钢PEC柱的抗震性能,通过ABAQUS软件以剪跨比、轴压比、水平往复荷载加载方向、亚型钢腹板及翼缘厚度为参数... 目前PEC柱在实际工程中的应用越来越广泛,亚型钢PEC柱相比H型钢PEC柱承载力提高的同时结合了钢管混凝土柱的优点。为了研究亚型钢PEC柱的抗震性能,通过ABAQUS软件以剪跨比、轴压比、水平往复荷载加载方向、亚型钢腹板及翼缘厚度为参数对42个试件进行了低周反复荷载作用下的数值模拟。模拟结果表明:亚型钢PEC柱滞回性能良好,强轴和剪跨比为1.875及以上的弱轴方向加载的柱的最终破坏形态为柱底两侧开口处混凝土被压碎、亚型钢屈曲的弯曲破坏,但强轴柱底中间未开口处混凝土也严重损伤,弱轴柱没有明显损伤;剪跨比在1.875以下的弱轴柱开口处混凝土压溃、未开口处混凝土产生交叉裂缝,柱顶混凝土也有部分损伤,型钢未屈曲,为剪切破坏。通过参数的影响分析,剪跨比、翼缘和腹板厚度的增加能提高试件的延性、耗能能力以及降低刚度退化的速率,但峰值荷载随着剪跨比的增加而降低;强轴柱的峰值荷载随轴压比增大而减小,而弱轴柱的峰值荷载在轴压比小于0.3时随轴压比的增大而增大。最后提出了在一定条件下适用的亚型钢PEC柱抗震承载力计算式并根据影响参数进行修正,验证了修正后算式的可靠性,为亚型钢PEC柱在工程中的应用提供了参考。 展开更多

关键词 亚型钢 部分包覆钢-混凝土组合柱(pec柱) 抗震性能

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L形部分包覆钢-混凝土组合柱的箱型支撑节点构造优化及性能分析

14

作者 覃祚威 李慧 +1 位作者 韩栋 蒋海强 《钢结构（中英文）》 2024年第6期7-13,共7页

部分包覆钢-混凝土组合柱(简称PEC柱)在装配式建筑领域具有广阔的应用前景,近几年来在住宅领域中矩形PEC柱推广应用相对较多,但是L型PEC柱,尤其在框架-支撑结构中应用较少。L形PEC柱是一种新型的组合结构构件,因其肢厚与墙体同宽,避免... 部分包覆钢-混凝土组合柱(简称PEC柱)在装配式建筑领域具有广阔的应用前景,近几年来在住宅领域中矩形PEC柱推广应用相对较多,但是L型PEC柱,尤其在框架-支撑结构中应用较少。L形PEC柱是一种新型的组合结构构件,因其肢厚与墙体同宽,避免了室内凸柱,因此在装配式钢结构住宅建筑中具有更好的应用前景,但是其箱型钢支撑节点构造较复杂,通常在项目设计中,节点域构造形式参照16G519《多高层民用建筑钢结构节点构造详图》中的钢结构节点构造确定,故对L型PEC柱与支撑的节点域构造及性能的研究尚待完善。以东升和府10号楼住宅项目为背景,依据“强节点、弱构件”抗震设计要求,按设防地震弹性分析要求提取YJK模型中构件内力:在1.3(D+0.5L)+0.3W+1.4Eh和1.0(D+0.5L)+0.3W+1.4Eh工况组合下分别取得支撑最大轴压力和轴拉力。根据该组合下的相关杆件内力开展箱型钢支撑节点传统方案及优化方案的有限元分析,基于有限元分析结果,分析节点域在受拉及受压下混凝土及主钢件应力分布及应力值,得出箱型支撑腹部传来的压力可以由L形PEC柱中填充的混凝土抵抗,传来的拉力可通过水平加劲板有效传递。在设防地震弹性工况组合下优化方案与传统方案应力分布及应力峰值基本一致,且节点域具有较高的安全裕量,满足“中震弹性”组合工况性能要求,优化后的L形PEC柱的箱型支撑节点结构性能未有明显下降,但给加工带来便利性,并提高质量可控性。 展开更多

关键词 装配式 部分包覆钢-混凝土组合柱 L形柱 有限元分析 钢结构

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部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙抗震及其修复试验研究 被引量：2

15

作者 李补拴 周伟 +2 位作者 赵根田 陈明 曹亚楠 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期157-169,共13页

一字形RC短肢剪力墙因延性及平面外稳定性差而在高层建筑应用中受到限制,为此,设计并制作了2片剪跨比为2的部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙,进行了拟静力试验,研究了轴压比对剪力墙抗震性能的影响。结果表明:剪力墙表现为剪切黏... 一字形RC短肢剪力墙因延性及平面外稳定性差而在高层建筑应用中受到限制,为此,设计并制作了2片剪跨比为2的部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙,进行了拟静力试验,研究了轴压比对剪力墙抗震性能的影响。结果表明:剪力墙表现为剪切黏结破坏,滞回曲线呈反S形,具备较好的延性及耗能性能。基于试验结果,对震后2片剪力墙采用增设栓钉的方式进行了修复处理并完成了拟静力试验。结果表明:修复剪力墙呈剪切斜压破坏,滞回曲线呈较为饱满的梭形,整体工作性能得到明显改善,承载力基本能恢复至震损前水平,但延性及耗能能力略有下降;随轴压比增大,对原剪力墙与修复剪力墙的承载力影响不大,延性下降,耗能能力略有提升。根据试验结果,提出一字形部分包覆钢-混凝土组合暗柱RC短肢剪力墙受剪承载力计算式,计算值与试验值之比为0.973,两者吻合较好。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合柱 短肢剪力墙 拟静力试验 震后修复 抗震性能

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部分包覆钢-混凝土组合墙轴压稳定性能研究 被引量：1

16

作者 朱杰 朱浩川 +2 位作者 肖志斌 叶灵鹏 金振奋 《钢结构（中英文）》 2023年第6期12-21,共10页

部分包覆钢-混凝土组合墙(简称PEC墙)在装配式建筑领域具有广阔的应用前景,近年来在建筑结构中逐步推广应用,但其稳定性能方面的研究尚待完善。对PEC墙稳定性能展开研究,基于既有试验和有限元分析结果,考察计算长度、材料强度、主钢件... 部分包覆钢-混凝土组合墙(简称PEC墙)在装配式建筑领域具有广阔的应用前景,近年来在建筑结构中逐步推广应用,但其稳定性能方面的研究尚待完善。对PEC墙稳定性能展开研究,基于既有试验和有限元分析结果,考察计算长度、材料强度、主钢件钢板厚度、构件截面尺寸等参数对墙体稳定性能影响,提出PEC墙轴压稳定曲线计算公式,公式计算值与有限元结果吻合良好。采用有限元软件ABAQUS建立有限元分析模型,基于既有试验数据进行对比,验证模型准确性。之后,对PEC墙轴心受压稳定性能展开数值参数分析,考察构件各参数对其稳定性能的影响,包括:计算长度、材料强度、主钢件钢板厚度、构件截面尺寸等。参数分析过程采用控制变量法,逐个研究各参数对PEC墙体稳定性能的影响程度,总结受力特点及规律。基于组合结构的稳定理论,按组合截面中混凝土与主钢件的构成,综合确定组合截面的等效强度fEQ、等效弹性模量EEQ,并推导了PEC墙构件的正则化长细比λn。然后,基于有限元分析结果绘制PEC墙的轴压稳定曲线,将钢结构四类截面稳定曲线与PEC墙稳定曲线进行对比,总结规律,寻找适用于PEC墙构件稳定曲线的计算方法。最后,基于参数分析结果,总结各构件参数对PEC墙稳定曲线的影响,在PEC墙轴压稳定曲线的计算公式中引入关键构件参数作为控制变量,同时基于不同计算长度下构件破坏形态特点,提出了“三段式”PEC墙轴压稳定曲线计算公式。研究表明:1)构件计算长度l_(0)对PEC墙破坏形式有较大影响,随着l_(0)增加,构件破坏形态及其极限承载力由材料强度控制转变为整体稳定控制;2)PEC墙各构件参数中,主钢件翼缘厚度、构件截面厚度对稳定性能影响较为显著,材料强度、主钢件腹板厚度、构件截面高度等对稳定性能影响相对较小;3)国内外尚未颁布PEC墙体设计的相关规范,我国现行设计规范GB 50017—2017《钢结构设计标准》提供的四类截面稳定曲线均不适用于PEC墙轴压稳定系数的确定;4)提出了PEC墙轴压稳定系数“三段式”计算公式,公式计算值与有限元结果吻合良好,对不同材料、不同尺寸的PEC墙均可保持较高精度,可用于PEC墙轴压稳定系数的确定。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合墙 pec墙 轴心受压 稳定性能 正则化长细比

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部分包覆钢-混凝土组合梁在负弯矩作用下的刚度分析 被引量：1

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作者 龚树红 陈刚 +1 位作者 顾明明 胡夏闽 《钢结构（中英文）》 2023年第6期51-60,共10页

随着理论研究和工程应用的不断发展,人们发现与普通钢-混凝土组合梁相比,部分包覆钢-混凝土组合梁(PEC梁)不仅具有良好的抗火性能,其承载力、刚度和抗屈曲能力均有大幅度提高。为研究PEC梁在负弯矩作用下的受力性能和刚度计算方法,对3... 随着理论研究和工程应用的不断发展,人们发现与普通钢-混凝土组合梁相比,部分包覆钢-混凝土组合梁(PEC梁)不仅具有良好的抗火性能,其承载力、刚度和抗屈曲能力均有大幅度提高。为研究PEC梁在负弯矩作用下的受力性能和刚度计算方法,对3根不同力比的PEC梁和1根钢-混凝土组合梁进行静力弯曲试验,并探讨了部分包覆组合梁在负弯矩作用下其钢梁腹部钢筋混凝土对截面刚度的影响。试验结果表明:在负弯矩作用下,PEC梁的受弯承载力与刚度相较钢-混凝土组合梁分别提高40%和25%,极限承载力随力比的增大而增大;PEC梁的翼板混凝土裂缝宽度要明显小于普通组合梁,PEC梁的翼板混凝土和腹部混凝土的裂缝宽度随着其配置的纵向钢筋截面面积的增大而减小;负弯矩作用下混凝土受拉开裂导致组合梁截面刚度逐渐减小,腹部混凝土随着裂缝的延伸其作用逐渐减弱,但是腹部混凝土受到钢梁制约其裂缝并未贯通,因此对PEC梁的刚度仍有贡献;当荷载趋近极限承载力时,荷载-挠度曲线逐渐趋于平缓,表明PEC梁具有良好的延性;组合梁早期均满足平截面假定,后期随着荷载增大,混凝土板与钢梁间的相对滑移逐渐增加,导致连接界面处混凝土应变与钢梁应变差逐渐增大。在试验研究的基础上,考虑钢梁腹部混凝土及钢梁与混凝土板连接界面相对滑移对组合梁刚度的影响,提出了适合PEC梁在负弯矩作用下的截面刚度计算公式,试验结果验证了所提计算方法的准确性。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合梁(pec梁) 截面刚度 负弯矩作用 静力弯曲试验 滑移效应

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部分包覆钢-混凝土组合梁的滞回性能试验研究 被引量：5

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作者 赵必大 龚大程 +3 位作者 李瑞锋 俞晨达 章雪峰 周海敬 《工业建筑》 北大核心 2023年第1期144-150,8,共8页

进行了2个截面高度不同的部分包覆钢-混凝土组合梁(简称PEC梁)的往复弯剪加载试验,并结合前人试验数据,对PEC梁的滞回性能进行研究。研究结果表明:在低周弯剪往复荷载作用下,PEC梁的破坏模式为端部截面钢翼缘弹塑性屈曲后拉断、钢腹板... 进行了2个截面高度不同的部分包覆钢-混凝土组合梁(简称PEC梁)的往复弯剪加载试验,并结合前人试验数据,对PEC梁的滞回性能进行研究。研究结果表明:在低周弯剪往复荷载作用下,PEC梁的破坏模式为端部截面钢翼缘弹塑性屈曲后拉断、钢腹板拉断并伴随着混凝土压溃;PEC梁的抗弯承载力试验值比标准T/CECS 719—2020推荐的全截面塑性方法计算得到的理论值大了10%~30%,PEC梁的实测抗剪承载力明显高于当前理论计算值;混凝土和连杆对主钢件翼缘和腹板的屈曲抑制效果好,在钢翼缘宽厚比和连杆间距明显超过T/CECS 719—2020限定范围的情况下,主钢件依然达到全截面塑性,钢材强度得到充分利用;试验的2个试件的滞回曲线饱满,延性系数为4~6.8,且截面高度大的试件的延性系数更大,2个试件在屈服后各次循环的平均耗能系数均为2.2左右,表明PEC梁抗震性能较好。 展开更多

关键词 部分包覆钢-混凝土组合梁(pec梁) 弯剪往复加载 滞回性能 承载力 延性和耗能

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