汶川县映秀镇方钢管混凝土异形柱结构抗震性能研究 被引量：11

1

作者 周婷 陈志华 +1 位作者 刘红波 闫翔宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期145-150,共6页

方钢管混凝土异形柱结构是一种新型结构,在汶川县映秀镇渔子溪村重建项目的 200余户住宅中得到应用。对此结构进行了较为全面的抗震性能分析,包括阵型分解反应谱分析、弹性时程分析和静力弹塑性分析,并将其静力弹塑性分析结果与单根方... 方钢管混凝土异形柱结构是一种新型结构,在汶川县映秀镇渔子溪村重建项目的 200余户住宅中得到应用。对此结构进行了较为全面的抗震性能分析,包括阵型分解反应谱分析、弹性时程分析和静力弹塑性分析,并将其静力弹塑性分析结果与单根方钢管混凝土柱结构的结果进行比较。分析发现,方钢管混凝土异形柱结构能够满足抗震要求,且在罕遇地震作用下的表现优于方钢管混凝土单柱结构。 展开更多

关键词 方钢管混凝土异形柱 抗震性能 反应谱 弹性时程分析 静力弹塑性分析

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汶川方钢管混凝土组合异形柱结构设计 被引量：5

2

作者 陈志华 陈俊 +2 位作者 闫翔宇 于泳 于敬海 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2013年第S1期1350-1354,共5页

在汶川渔子溪村灾后重建工程中,采用了方钢管混凝土组合异形柱结构体系。利用MIDAS/Gen软件对其进行建模分析,分析了结构在各种工况下的静力特性,从结构的自振周期、异形柱连接板应力、柱底反力、外肋环板节点承载力等方面初步验证了设... 在汶川渔子溪村灾后重建工程中,采用了方钢管混凝土组合异形柱结构体系。利用MIDAS/Gen软件对其进行建模分析,分析了结构在各种工况下的静力特性,从结构的自振周期、异形柱连接板应力、柱底反力、外肋环板节点承载力等方面初步验证了设计的合理性。对结构的建造方法进行了简单介绍,说明异形柱和外肋环板节点施工快捷方便。 展开更多

关键词 汶川灾后重建 方钢管混凝土异形柱 静力特性 外肋环板节点

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方钢管混凝土在钢结构住宅中的应用与计算 被引量：1

3

作者 宋杰 陈志华 +1 位作者 王保军 王丽娟 《河北工业大学学报》 CAS 2006年第4期91-94,共4页

分析了方钢管混凝土结构的优点:具有塑性变形能力强、延性好、抗震性能优良等特性,并克服了其他钢结构(如H形钢结构、圆钢管结构)由于截面形状特殊带来的设计、施工及使用功能上的不便,成为住宅结构应用发展的方向.并进一步基于钢-混凝... 分析了方钢管混凝土结构的优点:具有塑性变形能力强、延性好、抗震性能优良等特性,并克服了其他钢结构(如H形钢结构、圆钢管结构)由于截面形状特殊带来的设计、施工及使用功能上的不便,成为住宅结构应用发展的方向.并进一步基于钢-混凝土组合理论,给出了钢管混凝土的承载力计算公式,并对方钢管混凝土异形柱在未来钢结构住宅结构中的应用提出了研究推广建议. 展开更多

关键词 钢结构住宅 方钢管混凝土柱 方钢管混凝土异形柱

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十字形截面方钢管混凝土组合异形柱研究 被引量：10

4

作者 李振宇 陈志华 +1 位作者 荣彬 刘锡良 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2007年第8期31-35,50,共6页

方钢管混凝土组合异形柱是一种新型的异形柱结构形式,十字形截面组合异形柱是其主要柱形之一。推导出采用斜缀条连接的十字形截面组合异形柱的等效长细比简化计算公式,研究了采用叠加理论计算十字形截面方钢管混凝土组合异形柱的可行性... 方钢管混凝土组合异形柱是一种新型的异形柱结构形式,十字形截面组合异形柱是其主要柱形之一。推导出采用斜缀条连接的十字形截面组合异形柱的等效长细比简化计算公式,研究了采用叠加理论计算十字形截面方钢管混凝土组合异形柱的可行性,并结合通用有限元程序ANSYS进行验证。 展开更多

关键词 方钢管混凝土组合异形柱 十字形截面 叠加理论 长细比 ANSYS

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方钢管混凝土组合异形柱框架-钢板剪力墙结构抗震性能试验研究 被引量：9

5

作者 于敬海 张雪涛 +2 位作者 郑达辉 李路川 闫翔宇 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第A02期38-45,共8页

通过对一榀1∶2的方钢管混凝土组合异形柱(SCFST柱)框架-钢板剪力墙模型进行拟静力试验和有限元数值模拟,并与SCFST柱框架-支撑结构拟静力试验的结果进行对比,研究SCFST柱框架-钢板剪力墙结构体系的抗震性能.结果表明:试件表现出钢板剪... 通过对一榀1∶2的方钢管混凝土组合异形柱(SCFST柱)框架-钢板剪力墙模型进行拟静力试验和有限元数值模拟,并与SCFST柱框架-支撑结构拟静力试验的结果进行对比,研究SCFST柱框架-钢板剪力墙结构体系的抗震性能.结果表明:试件表现出钢板剪力墙先屈曲,钢梁后产生塑性铰的屈服机制;试件滞回曲线包围面积大,有明显捏缩现象,骨架曲线呈S形;试件承载能力和刚度较高,延性较好,耗能能力随加载进程增大,强度退化不明显,破坏阶段仍保持较高承载力和耗能能力;试件与SCFST柱框架-支撑结构相比,抗震性能较优.有限元模型破坏特征与试验基本一致. 展开更多

关键词 方钢管混凝土组合异形柱 钢板剪力墙 拟静力试验 抗震性能

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异形柱钢结构住宅应用分析 被引量：8

6

作者 陈志华 刘振文 荣彬 《钢结构》 2007年第3期31-33,共3页

在方钢管混凝土组合异形柱的基础上,采用方钢管混凝土组合异形柱和H型钢梁等,对某钢结构住宅工程实例进行设计。分析各种荷载工况组合下的结构整体受力性能,计算结构的内力和变形。分析计算结果表明,方钢管混凝土组合异形柱的强度和刚度... 在方钢管混凝土组合异形柱的基础上,采用方钢管混凝土组合异形柱和H型钢梁等,对某钢结构住宅工程实例进行设计。分析各种荷载工况组合下的结构整体受力性能,计算结构的内力和变形。分析计算结果表明,方钢管混凝土组合异形柱的强度和刚度大,具有较高的承载能力和良好的抗侧力能力,适用于钢结构住宅结构。最后根据异形柱钢结构住宅的特点以及墙体材料的经济性和实用性,提出了适用于异形柱钢结构住宅的墙体材料及做法。 展开更多

关键词 方钢管混凝土组合异形柱 钢结构住宅 结构体系 新型墙体材料

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方钢管混凝土组合异形柱建模方法研究 被引量：8

7

作者 赵炳震 陈志华 +4 位作者 武亚鹏 于敬海 闫翔宇 王丹妮 赵腾 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期78-85,共8页

方钢管混凝土组合异形(special-shaped concrete filled square steel tube,SCFST)柱建筑效果好,形式、布置灵活,塑性和韧性好,抗震性能佳,是住宅钢结构的一个热点发展方向。如何使用现有结构设计软件,科学有效地建立SCFST柱是该体系推... 方钢管混凝土组合异形(special-shaped concrete filled square steel tube,SCFST)柱建筑效果好,形式、布置灵活,塑性和韧性好,抗震性能佳,是住宅钢结构的一个热点发展方向。如何使用现有结构设计软件,科学有效地建立SCFST柱是该体系推广应用的一个重要课题。采用MIDAS、YJK和PKPM3种软件对实建截面法、自建截面法和等效截面法进行了对比分析。各模型对多个指标的分析结果一致,证明了这3种不同的方法在计算结构整体宏观指标过程中的正确性和可行性。同时,采用上述3种方法模拟SCFST柱在单向压弯与双向压弯模型,以及双层单跨SCFST柱框架-支撑结构模型。用实建截面法建模计算得到的应力发展与分布规律和变形规律与已有试验结果基本一致。 展开更多

关键词 方钢管混凝土组合异形柱 框架-支撑体系 钢结构 住宅建筑

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汶川方钢管混凝土组合异形柱结构抗震性能分析 被引量：6

8

作者 王亚雯 陈志华 +3 位作者 周婷 李砚波 于敬海 王亨 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2013年第S1期1128-1132,共5页

汶川县映秀镇渔子溪村241户民居灾后重建项目中采用的方钢管混凝土组合异形柱结构是一种新型结构体系。本文介绍了方钢管混凝土组合异形柱结构在汶川灾后重建工程中的应用情况,采用振型分解反应谱法和Pushover分析法,对异形柱结构在多... 汶川县映秀镇渔子溪村241户民居灾后重建项目中采用的方钢管混凝土组合异形柱结构是一种新型结构体系。本文介绍了方钢管混凝土组合异形柱结构在汶川灾后重建工程中的应用情况,采用振型分解反应谱法和Pushover分析法,对异形柱结构在多遇地震和罕遇地震下的承载能力、变形能力及屈服机制进行分析。结果表明,方钢管混凝土组合异形柱结构在多遇地震和罕遇地震下均有较好的抗震性能,作为一种绿色建筑形式,在地震多发区和村镇地区有较好的应用前景。 展开更多

关键词 方钢管混凝土组合异形柱 抗震性能 振型分解反应谱分析 PUSHOVER分析

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方钢管混凝土组合异形柱防屈曲支撑框架抗震性能试验 被引量：6

9

作者 于敬海 郑达辉 +2 位作者 胡相宜 闫翔宇 李路川 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期135-142,共8页

为研究方钢管混凝土组合异形柱(SCFST柱)防屈曲支撑框架的抗震性能,对一榀1∶2的SCFST柱防屈曲支撑框架模型进行了拟静力试验,同时采用ABAQUS有限元软件对试验模型进行了数值模拟.试验结果表明,试件呈现出防屈曲支撑、钢梁依次出现塑性... 为研究方钢管混凝土组合异形柱(SCFST柱)防屈曲支撑框架的抗震性能,对一榀1∶2的SCFST柱防屈曲支撑框架模型进行了拟静力试验,同时采用ABAQUS有限元软件对试验模型进行了数值模拟.试验结果表明,试件呈现出防屈曲支撑、钢梁依次出现塑性铰的破坏机制.试件滞回曲线饱满,骨架曲线为S形,且强度和刚度退化不明显,位移延性系数可达3.21.防屈曲支撑耗能能力强,有效保护了框架结构.与异形柱普通支撑框架试验结果进行对比分析可知,异形柱防屈曲支撑框架抗震性能明显优于异形柱普通支撑框架.有限元分析中试件的破坏机制与试验基本一致. 展开更多

关键词 方钢管混凝土组合异形柱 防屈曲支撑 抗震性能

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H型钢连接方钢管混凝土组合异形柱轴压性能试验研究 被引量：6

10

作者 亢景付 张希 闫翔宇 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第A02期134-141,共8页

为改善现有的单连接板和双连接板方钢管混凝土组合异形柱加工制作中存在的不便之处,提出一种基于H型钢连接的钢管混凝土组合异形柱构造形式;为研究其在轴压荷载作用下的承载力、延性等力学性能指标,进行H型钢连接钢管混凝土组合异形柱... 为改善现有的单连接板和双连接板方钢管混凝土组合异形柱加工制作中存在的不便之处,提出一种基于H型钢连接的钢管混凝土组合异形柱构造形式;为研究其在轴压荷载作用下的承载力、延性等力学性能指标,进行H型钢连接钢管混凝土组合异形柱的轴压试验及数值模拟分析.在验证有限元模型正确性的基础上完成了其与单钢板、双钢板连接钢管混凝土组合异形柱承载力对比分析.结果表明:H型钢连接板对各单肢柱的约束作用较强,保证了异形柱的整体性,各单肢可以更好地协同变形;与单钢板、双钢板连接组合异形柱相比,H型钢连接组合异形柱具有较好的力学性能,其承载力较双钢板提高了10%左右. 展开更多

关键词 H型钢 方钢管混凝土组合异形柱 轴压试验 有限元分析 力学性能

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方钢管混凝土组合异形柱传热性能 被引量：5

11

作者 周婷 李晓斐 胥民扬 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第B07期74-80,共7页

为了研究方钢管混凝土组合异形柱结构的传热性能,本文以河北省某方钢管混凝土组合异形柱钢结构住宅工程为研究对象,分析了采用钢管混凝土组合异形柱的结构角部的传热性能,对比了单一墙体、方钢管混凝土组合异形柱和普通矩形钢管混凝土... 为了研究方钢管混凝土组合异形柱结构的传热性能,本文以河北省某方钢管混凝土组合异形柱钢结构住宅工程为研究对象,分析了采用钢管混凝土组合异形柱的结构角部的传热性能,对比了单一墙体、方钢管混凝土组合异形柱和普通矩形钢管混凝土柱的平均传热系数.通过分析发现,方钢管混凝土组合异形柱结构不会在热桥内表面产生冷凝结露的现象,钢管混凝土柱部位热桥的存在对外墙能耗的影响不大,采用方钢管混凝土组合异形柱的保温性能优于采用矩形钢管混凝土柱的保温性能. 展开更多

关键词 方钢管混凝土组合异形柱 矩形钢管混凝土柱 热桥 传热系数

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SCFST柱框架-支撑结构恢复力模型 被引量：1

12

作者 赵炳震 陈志华 +3 位作者 陈宪东 武亚鹏 雷志勇 兰舒 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期37-49,共13页

通过对SCFST柱框架-支撑结构进行拟静力性能研究发现,支撑、梁、柱依次发生破坏,结构破坏机制合理,滞回曲线呈梭形,无捏拢现象,耗能能力良好,骨架曲线的下降过程较为平缓,延性较好,结构在整体上表现出较好的抗震性能,有限元数值模拟与... 通过对SCFST柱框架-支撑结构进行拟静力性能研究发现,支撑、梁、柱依次发生破坏,结构破坏机制合理,滞回曲线呈梭形,无捏拢现象,耗能能力良好,骨架曲线的下降过程较为平缓,延性较好,结构在整体上表现出较好的抗震性能,有限元数值模拟与试验结果符合程度较高,验证了有限元模型的正确性。主要研究支撑两边柱的轴压比、单肢柱不同组合截面形式和框架-支撑结构中支撑钢管的刚度等因素,基于大量的有限元数值模型对其进行分析,得到了SCFST柱框架-支撑抗侧力结构的恢复力模型。运用回归分析方法建立结构的三折线骨架模型,明确了SCFST柱框架-支撑结构的滞回和退化规律,建立了此体系框架-支撑结构简化的滞回模型,并与试验结果进行对比分析,二者骨架曲线基本一致,滞回环形状均呈近似的平行四边形,吻合度较高。 展开更多

关键词 方钢管混凝土组合异形柱 框架-支撑体系 恢复力模型 抗震

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基于ANSYS的方钢管混凝土组合异形柱结构建模方法研究

13

作者 马腾飞 《北华航天工业学院学报》 CAS 2020年第4期13-15,共3页

方钢管混凝土组合异形柱结构是一种新型的结构形式,本文基于ANSYS有限元软件,采用间接法,使用命令流方式,以方钢管混凝土组合异形柱-H型钢梁四层框架结构为例,研究方钢管混凝土组合异形柱结构的建模方法。本模型的建立为后续研究工作提... 方钢管混凝土组合异形柱结构是一种新型的结构形式,本文基于ANSYS有限元软件,采用间接法,使用命令流方式,以方钢管混凝土组合异形柱-H型钢梁四层框架结构为例,研究方钢管混凝土组合异形柱结构的建模方法。本模型的建立为后续研究工作提供基础。 展开更多

关键词 ANSYS 方钢管混凝土组合异形柱 建模方法

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H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱偏压性能研究

14

作者 闫翔宇 张天柱 +2 位作者 张希 陈志华 刘洁 《建筑结构》 北大核心 2023年第3期64-71,共8页

为提升方钢管混凝土组合异形柱加工制作的便捷性与精度、减小焊接对板件变形的影响,提出了新型H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱(LCFST-H),并研究其偏压荷载下的力学性能。设计了两个试件进行偏压加载试验,建立计算模型开展有限元分... 为提升方钢管混凝土组合异形柱加工制作的便捷性与精度、减小焊接对板件变形的影响,提出了新型H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱(LCFST-H),并研究其偏压荷载下的力学性能。设计了两个试件进行偏压加载试验,建立计算模型开展有限元分析。在验证有限元模型准确性的基础上,分析了H型钢连接板尺寸、方钢管截面尺寸、柱高度等参数对组合异形柱偏压受力性能的影响。结果表明:构件破坏形式为整体弯曲失稳与局部屈曲破坏,达到极限承载力后,单肢柱之间仍能通过H型钢连接板很好地协同工作,具备一定承载能力,体现出较高的延性性能。方钢管截面尺寸和柱高度对其偏压性能影响较大。结合相关规范,给出了H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱单向偏压承载力计算公式,公式计算结果与有限元结果吻合较好。 展开更多

关键词 L形方钢管混凝土组合异形柱 H型钢 偏压试验 参数分析 承载力计算

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L形方钢管混凝土组合异形柱弱轴抗震性能研究

15

作者 康寅 王培 《青岛理工大学学报》 CAS 2023年第2期87-93,共7页

L形方钢管组合异形柱建筑效果好、抗震性能强,目前已应用于汶川等高烈度区的灾后重建。但是当下对L形方钢管组合异形柱抗震性能的研判多是基于其强轴的抗震性能,而对其弱轴的抗震性能研究较少。因此,通过对27个L形方钢管组合异形柱ABAQU... L形方钢管组合异形柱建筑效果好、抗震性能强,目前已应用于汶川等高烈度区的灾后重建。但是当下对L形方钢管组合异形柱抗震性能的研判多是基于其强轴的抗震性能,而对其弱轴的抗震性能研究较少。因此,通过对27个L形方钢管组合异形柱ABAQUS有限元模型的数值模拟,对其弱轴的抗震性能进行研究,得到其弱轴的破坏现象、极限层间位移角及延性系数的线性拟合公式。可为方钢管组合异形柱结构的推广及实际应用提供参考。 展开更多

关键词 L形方钢管混凝土组合异形柱 弱轴抗震性能 有限元分析 曲线拟合

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L形方钢管再生混凝土组合异形柱轴压力学性能研究

16

作者 马腾飞 陈志华 杜颜胜 《工业建筑》 北大核心 2023年第5期1-6,共6页

为研究L形方钢管再生混凝土组合异形柱的轴压力学性能,在试验基础上,对L形方钢管再生混凝土组合异形柱进行了数值模拟,通过与试验结果对比,验证了模拟结果的准确性。分析表明,当再生粗骨料取代率超过40%时,异形柱的弹塑性阶段不明显,有... 为研究L形方钢管再生混凝土组合异形柱的轴压力学性能,在试验基础上,对L形方钢管再生混凝土组合异形柱进行了数值模拟,通过与试验结果对比,验证了模拟结果的准确性。分析表明,当再生粗骨料取代率超过40%时,异形柱的弹塑性阶段不明显,有直接进入塑性阶段的趋势。考虑钢材强度、钢材厚度、方钢管宽度和连接板宽度等因素,对L形方钢管再生混凝土组合异形柱进行了参数化分析。参数化分析结果表明:随着钢管内再生混凝土粗骨料取代率的提高,异形柱的峰值承载力减小,刚度降低,延性降低;相同粗骨料取代率下,随着钢材强度提高、钢材厚度的提高和方钢管宽度的增加,异形柱的峰值承载力逐渐增大;而连接板宽度对试件的峰值承载力影响不大。 展开更多

关键词 L形方钢管再生混凝土组合异形柱 再生混凝土 轴压试验 力学性能

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