不同截面钢管混凝土长柱承载力的统一算法

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作者 江莉 曹兵 +1 位作者 王昌胜 周子瑞 《湖北理工学院学报》 2024年第4期31-37,共7页

为了研究不同截面钢管混凝土长柱的承载力计算方法,收集了391个不同截面形式的钢管混凝土长柱承载力试验结果,对其承载力进行计算,通过对比试验结果发现规范承载力计算方法具有较高的准确性,但离散性较大,偏于不安全。现基于截面形式、... 为了研究不同截面钢管混凝土长柱的承载力计算方法,收集了391个不同截面形式的钢管混凝土长柱承载力试验结果,对其承载力进行计算,通过对比试验结果发现规范承载力计算方法具有较高的准确性,但离散性较大,偏于不安全。现基于截面形式、套箍系数、相对偏心率和长细比等参数对规范承载力计算方法影响的研究,提出了适用于不同截面形式钢管混凝土长柱的承载力计算公式,利用该公式得到的承载力计算值与试验值比值的平均值为0.938,方差为0.025,计算结果的离散性较小,非保守估计数据点比例较低,仅为23.08%,计算结果更安全,该计算公式可供工程设计人员参考。 展开更多

关键词 钢管混凝土长柱 承载力 计算公式 试验

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空心钢管混凝土长柱轴压性能的试验研究 被引量：10

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作者 王宏伟 徐国林 钟善桐 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2006年第12期69-72,27,共5页

进行了11根圆形和正方形截面的空心钢管混凝土轴心受压长柱试验,研究了空心率、长细比和截面形式对空心钢管混凝土长柱承载力性能的影响,并对空心钢管混凝土轴压长柱的破坏形态进行了分析。分析结果表明,空心钢管混凝土长柱的破坏形态... 进行了11根圆形和正方形截面的空心钢管混凝土轴心受压长柱试验,研究了空心率、长细比和截面形式对空心钢管混凝土长柱承载力性能的影响,并对空心钢管混凝土轴压长柱的破坏形态进行了分析。分析结果表明,空心钢管混凝土长柱的破坏形态接近于空钢管长柱。同时在前人所做的轴压长柱试验数据基础上,进行了《薄壁离心钢管混凝土结构技术规程》(DL/T 5030-1996)与给出的空心钢管混凝土轴压长柱承载力计算公式的对比,表明给出的公式与试验结果吻合较好,说明使用该公式计算轴压长柱承载力是可行的。 展开更多

关键词 空心钢管混凝土长柱 轴心受压 空心率 承载力

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椭圆钢管混凝土长柱偏压受力性能研究 被引量：6

3

作者 於忠华 王静峰 沈奇罕 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2018年第2期103-109,共7页

为研究椭圆钢管混凝土(ECFST)长柱的偏压性能,利用ABAQUS建立了偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱的数值分析模型,考虑了钢管与核心混凝土的复杂接触问题、材料非线性问题和椭圆截面特征的影响,并利用试验结果验证了数值分析模型的准确性。... 为研究椭圆钢管混凝土(ECFST)长柱的偏压性能,利用ABAQUS建立了偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱的数值分析模型,考虑了钢管与核心混凝土的复杂接触问题、材料非线性问题和椭圆截面特征的影响,并利用试验结果验证了数值分析模型的准确性。对钢材强度、混凝土强度、偏心距、径厚比、长短轴比和截面面积等参数进行了分析,评价了各参数对偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱轴压承载力的影响,揭示了其破坏模式和受力机理。研究结果表明,偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱的破坏模式根据偏心距大小可以分为大偏压破坏和小偏压破坏,根据加载路径的不同可以分为长轴偏压破坏和短轴偏压破坏。椭圆钢管混凝土偏压长柱的轴压承载力随着混凝土强度、钢材强度和截面面积的增大而增大,随着偏心距、径厚比、长短轴比和长细比的增大而减小。研究结果将为建立椭圆钢管混凝土构件的设计方法提供参考。 展开更多

关键词 椭圆钢管混凝土长柱 偏压性能 破坏模式

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FRP约束矩形高强钢管混凝土长柱轴压性能有限元分析 被引量：4

4

作者 杜颜胜 高鼎辉 +1 位作者 陈志华 郑子晗 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期66-76,共11页

以纤维增强复合材料(FRP)约束矩形高强钢管混凝土长柱的轴压试验为基础,利用有限元软件ABAQUS对FRP约束矩形高强钢管混凝土长柱进行了非线性有限元分析,有限元分析结果和试验荷载-位移曲线吻合较好,破坏模态一致,峰值荷载偏差平均值仅为... 以纤维增强复合材料(FRP)约束矩形高强钢管混凝土长柱的轴压试验为基础,利用有限元软件ABAQUS对FRP约束矩形高强钢管混凝土长柱进行了非线性有限元分析,有限元分析结果和试验荷载-位移曲线吻合较好,破坏模态一致,峰值荷载偏差平均值仅为0.5%,方差为0.080,验证了材料本构关系、单元类型、接触和边界条件等建模方法的可靠性,表明该有限元模型可以准确预测其轴压性能.基于试验和数值模拟分析了试件的受力机理:薄壁钢管在压应力较小时发生局部屈曲;混凝土在钢管鼓曲处发展了塑性应变和横向变形;由于倒角较小,FRP在角部存在应力集中现象,在鼓曲最严重处发生断裂.环向FRP约束延缓了钢管局部屈曲的萌生和发展,提高了核心混凝土的约束强度,对于内填普通强度(C40)混凝土的钢管混凝土柱,环向FRP在承载力上的提升作用较明显,方矩形截面试件的峰值承载力提高了6%~7%.对于内填高强度(C80)混凝土的钢管混凝土柱,方矩形截面试件的峰值承载力提高了4%~5%.最后利用该有限元模型探究了长细比参数对轴压性能的影响,结果表明:FRP对承载力的提升效果随着长细比的增大而降低,对倒角半径为20 mm的模型,当长细比达到31.3时,环向FRP仍能为柱提供有效约束,提升柱11%的峰值承载力. 展开更多

关键词 纤维增强复合材料 高强钢管混凝土长柱 轴压性能 非线性有限元分析 长细比

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离心钢管混凝土长柱轴压性能分析 被引量：3

5

作者 曹玉娟 娄晨光 +2 位作者 赵锐 戴良军 陈刚 《安徽建筑大学学报》 2019年第3期10-15,共6页

针对离心钢管混凝土长柱,运用ABAQUS有限元软件进行模拟,采用正交试验的分析方法,研究钢管壁厚、空心率及长细比对长柱轴压承载力的影响,结果表明,各因素影响能力顺序为:钢管壁厚>空心率>长细比。钢管壁厚每增加1mm,承载力增加约1... 针对离心钢管混凝土长柱,运用ABAQUS有限元软件进行模拟,采用正交试验的分析方法,研究钢管壁厚、空心率及长细比对长柱轴压承载力的影响,结果表明,各因素影响能力顺序为:钢管壁厚>空心率>长细比。钢管壁厚每增加1mm,承载力增加约17%;空心率每增加0.08,承载力减少约9%;长细比每增加10,承载力降低幅度均小于1%。将有限元计算结果与现有相关规范中的叠加理论和统一理论计算结果比较表明,理论计算值较有限元模拟值偏小7%~9%。工程运用中选用统一理论进行计算,更偏于安全。 展开更多

关键词 离心钢管混凝土长柱 有限元分析 轴压承载力 正交试验 参数分析

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矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱轴压性能研究

6

作者 任庆新 付然 王庆贺 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期212-222,共11页

目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范... 目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范,给出适用于矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压稳定承载力计算公式。结果 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的破坏形态表现为在构件的中间位置产生侧向挠曲,最终因丧失稳定而破坏;长细比λ和外围混凝土强度fcu, out是影响叠合长柱轴压峰值荷载的关键参数;当λ由29增加到42和55时,峰值荷载分别降低7.3%和15.3%;当fcu, out由40 MPa提高到60 MPa和80 MPa时,峰值荷载分别提高21.4%和44.8%;轴压承载力简化计算公式与有限元模拟所得结果之比的均值和变异系数分别为0.927和0.017。结论 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱具有良好的抗压性能和初始刚度,所提出的简化计算公式可为实际工程应用提供计算依据。 展开更多

关键词 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱 轴压性能 稳定承载力 有限元分析

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方钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱的机理分析

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作者 刘宪成 周华 +3 位作者 蓝明强 颜桂云 李宏伟 黄周锋 《科学技术创新》 2023年第15期179-182,共4页

结合方钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱(GBARC-FSSTS)的轴压试验,文章建立了GBARCFSSTS的有限元分析模型,并通过模拟结果与试验结果的对比验证模型的可靠性,以探究不同长细比下构件的全过程受力机理分析。结果表明所建有限元模拟结果与... 结合方钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱(GBARC-FSSTS)的轴压试验,文章建立了GBARCFSSTS的有限元分析模型,并通过模拟结果与试验结果的对比验证模型的可靠性,以探究不同长细比下构件的全过程受力机理分析。结果表明所建有限元模拟结果与试验结果吻合较好,可较好预测构件轴压荷载下的力学行为和破坏模态。修正后的混凝土本构模型可更好反映出再生砖骨料对钢管混凝土长柱下降段的性能退化特点。长细比对试件挠曲具有明显的影响,较大的长细比导致长柱更容易发生侧向挠曲。 展开更多

关键词 地聚物砖骨料再生混凝土 方钢管混凝土长柱 长细比 有限元分析 全过程受力机理分析

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轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱耐火性能研究 被引量：1

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作者 张波 徐光朋 +1 位作者 任庆新 秦笑笑 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期615-623,共9页

目的解析轴压下三面受火的中空钢管混凝土叠合长柱的力学行为,建议耐火极限简化计算公式。方法采用有限元分析软件ABAQUS建立轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱温度场和力学分析模型,研究轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱的温... 目的解析轴压下三面受火的中空钢管混凝土叠合长柱的力学行为,建议耐火极限简化计算公式。方法采用有限元分析软件ABAQUS建立轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱温度场和力学分析模型,研究轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱的温度场分布、破坏模态、变形特点、内力分布等,分析空心率、截面边长、荷载比和长细比对中空钢筋混凝土柱耐火极限的影响。结果在高温下中空钢管混凝土叠合长柱发生了内力重分布;截面边长由300 mm分别增加至600 mm、900 mm和1200 mm时,构件耐火极限分别增长了131.83%、221.81%和312.02%;长细比由22增加至44和66时,构件耐火极限分别降低了25.46%和62.77%;荷载比由0.4分别增加至0.5、0.6和0.7时,构件耐火极限分别降低了39.03%、65.71%和85.54%。结论中空钢管混凝土叠合柱的耐火性能优于中空钢筋混凝土柱,提出的耐火极限简化计算公式与有限元模型计算结果吻合程度较好。 展开更多

关键词 轴压 三面受火 中空钢管混凝土叠合长柱 有限元分析 耐火性能

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圆钢管混凝土压弯长柱非线性屈曲承载力的理论研究 被引量：5

9

作者 程晓东 程莉莎 叶贵如 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期131-137,共7页

基于三维线弹性大变形理论,构造了三维非线性虚拟层合单元法,利用此法对钢管混凝土压弯长柱的非线性屈曲承载力进行了研究,有限元分析结果与试验结果符合良好。最后,以典型截面形式为例,研究了长细比、偏心率等参数对钢管混凝土长柱承... 基于三维线弹性大变形理论,构造了三维非线性虚拟层合单元法,利用此法对钢管混凝土压弯长柱的非线性屈曲承载力进行了研究,有限元分析结果与试验结果符合良好。最后,以典型截面形式为例,研究了长细比、偏心率等参数对钢管混凝土长柱承载力的影响,研究结果可供工程设计和施工参考。 展开更多

关键词 钢管混凝土压弯长柱 三维非线性虚拟层合单元法 三维线弹性大变形理论 非线性屈曲承载力 长细比

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圆中空钢管混凝土叠合长柱轴压性能研究 被引量：4

10

作者 任庆新 魏秋宇 +2 位作者 王鹏 李永进 王庆贺 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期410-417,共8页

目的建立圆中空钢管混凝土(CHCCFST)叠合长柱轴心受压有限元模型,分析关键参数对其力学性能的影响,为该类叠合构件轴压承载力的计算提供依据。方法首先通过现有试验数据对有限元模型的准确性与合理性进行检验;其次利用有限元模型对典型C... 目的建立圆中空钢管混凝土(CHCCFST)叠合长柱轴心受压有限元模型,分析关键参数对其力学性能的影响,为该类叠合构件轴压承载力的计算提供依据。方法首先通过现有试验数据对有限元模型的准确性与合理性进行检验;其次利用有限元模型对典型CHCCFST叠合长柱轴压性能的荷载-柱中挠度曲线特征点进行分析,揭示不同参数下CHCCFST叠合长柱的轴压工作机理;最后基于现有规范中的稳定系数φ提出CHCCFST叠合长柱轴心受压承载力的简化计算公式。结果混凝土强度(f_(cu))和长细比(λ)是影响圆中空钢管混凝土叠合长柱轴压性能的关键参数;当混凝土强度等级由C40增加到C60与C80时,叠合长住轴压承载力分别增加了42.4%和62.8%;当叠合柱长细比由36减少到30与24时,叠合长住轴压承载力分别增加了31.5%和44.4%;CHCCFST叠合长柱轴压承载力简化计算结果与有限元和试验结果均符合较好。结论圆中空钢管混凝土叠合长柱在轴心受压作用下具有较好的承载能力和刚度,是一种满足实际工程需要的新型叠合构件。 展开更多

关键词 圆中空钢管混凝土叠合长柱 轴压性能 有限元分析 轴压承载力计算

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方钢管再生混凝土长柱偏心受压试验研究 被引量：3

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作者 余小龙 王成刚 +2 位作者 柳炳康 胡琼芳 陈金彪 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第8期1110-1116,共7页

文章设计8根方钢管再生混凝土偏心受压长柱进行加载试验,获得偏心受压试件的承载力、破坏形态、轴向荷载-位移曲线、轴向荷载-柱中侧向挠度曲线等试验数据,分析了再生粗骨料取代率、钢管壁厚、偏心率、长细比等参数对试件受压性能的影... 文章设计8根方钢管再生混凝土偏心受压长柱进行加载试验,获得偏心受压试件的承载力、破坏形态、轴向荷载-位移曲线、轴向荷载-柱中侧向挠度曲线等试验数据,分析了再生粗骨料取代率、钢管壁厚、偏心率、长细比等参数对试件受压性能的影响。研究结果表明:方钢管再生混凝土偏心受压长柱承载力,随着偏心率和长细比的增加而下降,随着钢管壁厚增大而增加;再生粗骨料取代率对偏心受压试件的承载力有一定影响,随着取代率的增加,偏心受压试件承载力呈降低趋势;方钢管再生混凝土偏心受压长柱轴向刚度,随钢管壁厚增大而增加,随再生粗骨料取代率增加而减小,长细比和偏心率则对轴向刚度影响不明显;方钢管再生混凝土偏心受压长柱的钢管壁厚、长细比以及偏心率越大,柱中侧向挠度越大,再生骨料取代率对柱中侧向挠度无明显影响。 展开更多

关键词 方钢管再生混凝土长柱 再生粗骨料取代率 偏心率 长细比 钢管壁厚 偏心受压性能

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钢骨-方钢管高强混凝土组合长柱轴心受压力学性能 被引量：6

12

作者 付占明 金松 徐亚丰 《结构工程师》 北大核心 2018年第1期24-30,共7页

为研究钢骨-方钢管高强混凝土组合长柱轴心受压力学性能。采用有限元软件ABAQUS建立钢骨-方钢管高强混凝土组合长柱轴心受压有限元分析模型。研究了组合长柱荷载-变形曲线特征以及最终破坏模态,进行参数分析研究不同参数对组合长柱轴心... 为研究钢骨-方钢管高强混凝土组合长柱轴心受压力学性能。采用有限元软件ABAQUS建立钢骨-方钢管高强混凝土组合长柱轴心受压有限元分析模型。研究了组合长柱荷载-变形曲线特征以及最终破坏模态,进行参数分析研究不同参数对组合长柱轴心受压力学性能的影响。通过回归分析得到组合长柱轴心受压承载力简化计算公式,将提出的简化公式计算结果与试验结果、有限元计算结果及其他相关公式计算结果进行比较,最后基于组合切线模量理论对组合长柱轴心受压进行理论分析。结果表明:提出的简化承载力计算公式具有很高的计算精度,组合切线模量理论可以较好预测组合长柱轴心受压稳定承载力。 展开更多

关键词 钢骨-方钢管高强混凝土组合长柱 有限元分析 荷载-变形曲线 破坏模态 参数分析 承载力

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方钢管再生混凝土长柱轴压试验研究分析

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作者 袁泉 王成刚 +1 位作者 张祥 张泽阳 《工程与建设》 2020年第5期991-995,共5页

以再生骨料取代率、钢管壁厚、长细比、支座形式和添加材料为变化参数,通过对13根方钢管再生混凝土长柱进行轴心受压试验,研究了这些变化参数对方钢管再生混凝土长柱轴心受压性能的影响。研究结果表明:方钢管再生混凝土长柱与方钢管混... 以再生骨料取代率、钢管壁厚、长细比、支座形式和添加材料为变化参数,通过对13根方钢管再生混凝土长柱进行轴心受压试验,研究了这些变化参数对方钢管再生混凝土长柱轴心受压性能的影响。研究结果表明:方钢管再生混凝土长柱与方钢管混凝土长柱破坏过程和形态相同,破坏形态分为端头压曲破坏和整体弯曲失稳破坏2种,并具有良好的承载力;试件的承载力和初始轴向刚度随着长细比增大而减小,随着钢管壁厚的增加而提高,随着再生粗骨料的添加稍有降低但降低幅度不大;不加刀铰的试件的承载力和初始轴向刚度比加刀铰的试件的要稍大;添加块体和粉煤灰会使试件承载力稍有下降,对初始轴向刚度基本没有影响。 展开更多

关键词 方形钢管再生混凝土长柱 轴压实验 长细比 钢管壁厚

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钢管混凝土压弯长柱非线性屈曲承载力的三维有限元分析

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作者 程晓东 程莉莎 +1 位作者 叶贵如 徐兴 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期101-104,共4页

基于三维线弹性大变形理论,本文构造了三维非线性虚拟层合单元法,利用此法对钢管混凝土压弯长柱的非线性屈曲承载力进行了研究,有限元分析结果与试验结果符合良好.最后,以典型截面形式为例,研究了长细比、偏心率等参数对钢管混凝土长柱... 基于三维线弹性大变形理论,本文构造了三维非线性虚拟层合单元法,利用此法对钢管混凝土压弯长柱的非线性屈曲承载力进行了研究,有限元分析结果与试验结果符合良好.最后,以典型截面形式为例,研究了长细比、偏心率等参数对钢管混凝土长柱承载力的影响,研究结果可供工程设计和施工参考. 展开更多

关键词 三维线弹性大变形理论 三维非线性虚拟层合单元法 非线性屈曲承载力 钢管混凝土压弯长柱

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圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱轴压性能研究 被引量：3

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作者 叶建峰 刘如月 +2 位作者 颜桂云 郑永乾 王迪 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期264-272,共9页

为研究再生砖骨料替代天然骨料后钢管混凝土柱的轴压性能,设计了7根圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱并进行轴压试验,考察砖骨料取代率(0%、30%、50%、70%、100%)和长细比(22.86、45.71、68.57)对其破坏模态、荷载-应变关系、承载力、... 为研究再生砖骨料替代天然骨料后钢管混凝土柱的轴压性能,设计了7根圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱并进行轴压试验,考察砖骨料取代率(0%、30%、50%、70%、100%)和长细比(22.86、45.71、68.57)对其破坏模态、荷载-应变关系、承载力、侧向变形及延性等的影响。此外,利用ABAQUS软件开展圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土柱稳定系数-长细比相关曲线的参数分析。结果表明:圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱的破坏模态及受力性能与普通钢管混凝土长柱的相似,具有较高的承载力与延性;柱破坏时均呈现明显的侧向挠曲,钢管中部出现鼓曲,内部混凝土沿截面断裂;柱承载力随砖骨料取代率和长细比的增加而下降,当取代率为100%时承载力相比取代率为0%时下降了12.3%,但取代率在70%以内时,承载力对取代率的变化不敏感,相对取代率为0%时仅下降5.82%;轴压承载力稳定系数随钢材屈服强度、混凝土强度和长细比的提高而降低。 展开更多

关键词 钢管再生混凝土长柱 砖骨料 静力试验 参数分析 轴压性能 稳定系数

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初应力钢管混凝土构件力学性能的影响分析

16

作者 张贻能 《江苏交通科技》 2007年第6期17-20,共4页

将试验结果与计算结果相结合，分析了初应力对钢管混凝土长柱构件的力学性能的影响。重点分析了各参数对钢管混凝土长柱偏压构件承载力的影响，为进一步研究钢管初应力对钢管混凝土桥梁的影响创造了条件。

关键词 钢管混凝土长柱 初应力 承载力 影响因素

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