深中通道西人工岛现浇隧道钢木组合弧形模板施工技术

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作者 王从李 庞智童 +1 位作者 郑伟涛 朱义鑫 《中国港湾建设》 2024年第7期98-102,共5页

深中通道西人工岛岛上现浇隧道部分墙体为曲率渐变的弧形结构,为适应隧道弧形结构施工,采用前期方案设计与现场工艺验证相结合的方法,研究形成钢木组合弧形模板施工技术。经工程实践证明,该技术较好地解决了变曲率弧形墙体模板通用性程... 深中通道西人工岛岛上现浇隧道部分墙体为曲率渐变的弧形结构,为适应隧道弧形结构施工,采用前期方案设计与现场工艺验证相结合的方法,研究形成钢木组合弧形模板施工技术。经工程实践证明,该技术较好地解决了变曲率弧形墙体模板通用性程度低的难题,相较于常规的定制钢模板或散拼木模板体系,钢木组合弧形模板体系在质量、安全及成本控制方面具有较为明显的优势,可为类似工程提供借鉴。 展开更多

关键词 深中通道 现浇隧道 弧形结构 钢木组合 变曲率 模板

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基于归一化频响函数曲率差的钢-木组合梁螺栓松动定位方法 被引量：6

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作者 刘景良 陈飞宇 +2 位作者 郑文婷 盛叶 骆勇鹏 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期451-459,共9页

钢-木组合结构因其良好的承载能力和环境协调性而日益受到关注,但由于木材的蠕变、松弛特性以及外部环境的影响,钢-木组合结构容易发生螺栓松动现象,如何准确识别螺栓的松动位置成为一个迫切需要解决的问题。本文提出一种基于归一化频... 钢-木组合结构因其良好的承载能力和环境协调性而日益受到关注,但由于木材的蠕变、松弛特性以及外部环境的影响,钢-木组合结构容易发生螺栓松动现象,如何准确识别螺栓的松动位置成为一个迫切需要解决的问题。本文提出一种基于归一化频响函数曲率差的钢-木组合结构螺栓松动定位方法,首先对激励信号和测得的加速度响应信号进行快速傅里叶变换并求解频响函数,然后在此基础上计算归一化频响函数曲率差指标来判别螺栓松动的具体位置,最终成功解决因螺栓钻孔和螺栓预紧力而导致的损伤位置误判问题。通过ABAQUS建立钢-木组合梁三维有限元模型并通过隐式动力分析获取其响应信号,采用所提出的方法对模型进行损伤定位。研究结果表明:该方法对螺栓预紧力敏感且能够清晰地定位螺栓松动,同时也具有良好的抗噪能力。 展开更多

关键词 钢-木组合结构 螺栓松动 曲率差 频响函数 损伤识别

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明挖隧道拱形现浇结构模架支撑体系设计、施工工艺探析 被引量：5

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作者 倪登云 王尚峥 +3 位作者 梅迎东 翟晓峰 陈钰 霍昊杰 《建筑技术》 2022年第6期686-690,共5页

从明挖拱形隧道、现浇混凝土钢木组合桁架支撑、分仓硬拼缝整体安装模架体系的设计、计算、加工节点、施工安装等多个环节的安全技术措施和质量精度要求进行了阐述,剖析了拱形隧道现浇混凝土模架及支撑体系施工时稳定性的监测和调整措施... 从明挖拱形隧道、现浇混凝土钢木组合桁架支撑、分仓硬拼缝整体安装模架体系的设计、计算、加工节点、施工安装等多个环节的安全技术措施和质量精度要求进行了阐述,剖析了拱形隧道现浇混凝土模架及支撑体系施工时稳定性的监测和调整措施,并分析了其社会效益和经济效益,为今后大跨度、超长及类似项目拱形结构模架体系设计、施工提供有益参考。 展开更多

关键词 明挖 拱形隧道 钢木组合桁架支撑 分仓硬拼缝 移动

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内置薄壁H形钢-木组合梁受弯性能研究 被引量：4

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作者 刘德贵 王宇豪 +2 位作者 温勇 邹伟 王涛 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期149-163,共15页

为实现钢材与木材的高效组合,提高钢木组合梁受弯性能,提出了一种内置薄壁H形钢-木组合梁。为研究其破坏过程、破坏形态及组合受力性能,以翼缘木板宽度、抗剪连接栓钉间距、薄壁H形钢厚度、翼缘木板厚度、腹板木板高度和腹板木板厚度等... 为实现钢材与木材的高效组合,提高钢木组合梁受弯性能,提出了一种内置薄壁H形钢-木组合梁。为研究其破坏过程、破坏形态及组合受力性能,以翼缘木板宽度、抗剪连接栓钉间距、薄壁H形钢厚度、翼缘木板厚度、腹板木板高度和腹板木板厚度等为变化参数开展了受弯试验。并提出了可用于预测内置薄壁H形钢-木组合梁挠度和受弯承载力的计算公式,进行了有限元分析。结果表明:依据内置薄壁H形钢-木组合梁破坏过程及特征,可出现受拉翼缘木板受拉断裂、腹板木板受拉区开裂以及受压翼缘木板受压破坏或薄壁H形钢受压翼缘严重压屈和严重粘胶剥离的受压破坏三种破坏模式;在配置截面面积比约3.5%的薄壁H形钢的情况下,内置薄壁H形钢-木组合梁的受弯承载力、抗弯刚度、耗能和延性相对于纯木梁明显提高;腹板木板高度、翼缘木板宽度、翼缘木板厚度和抗剪连接栓钉间距等参数影响内置薄壁H形钢-木组合梁受弯性能较为明显,增加腹板木板的高度、翼缘木板的宽度、翼缘木板的厚度和减小抗剪栓钉间距可明显提高内置薄壁H形钢-木组合梁的受弯承载力;增加薄壁H形钢厚度,可使内置薄壁H形钢-木组合梁受弯承载力和刚度得到一定程度的提高;腹板木板的厚度对内置薄壁H形钢-木组合梁的受弯承载力影响不甚明显。所提出内置薄壁H形钢-木组合梁的挠度及受弯承载力计算式和有限元模型合理有效,计算结果与试验结果吻合良好。 展开更多

关键词 钢-木组合梁 薄壁H形钢 受弯试验 有限元分析 承载力 刚度

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钢木组合构件自攻螺钉连接抗剪性能试验及理论模型研究 被引量：1

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作者 刘佳迪 张安玲 +2 位作者 陈志华 刘洋 李砚波 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期680-689,共10页

钢木组合结构是现代钢结构与传统木结构相结合的一种高效混合结构方式,自攻螺钉连接是钢木组合结构及构件中常见的连接形式,其连接处的界面滑移特性是影响构件力学性能的关键因素.针对木-木及轻钢-木自攻螺钉连接,开展了单调荷载和循环... 钢木组合结构是现代钢结构与传统木结构相结合的一种高效混合结构方式,自攻螺钉连接是钢木组合结构及构件中常见的连接形式,其连接处的界面滑移特性是影响构件力学性能的关键因素.针对木-木及轻钢-木自攻螺钉连接,开展了单调荷载和循环荷载下的抗剪性能试验,探究了连接的荷载-滑移响应、滞回性能、承载能力、强度及刚度退化规律.试验结果表明:轻钢-木自攻螺钉连接在荷载作用下表现出较高的承载力和较好的延性,与木-木自攻螺钉连接发生螺钉杆剪断的破坏不同,轻钢-木自攻螺钉连接主要发生螺帽嵌入木材的延性破坏,由杨木胶合板制成的连接整体承载力高于OSB板制成的连接.轻钢-木自攻螺钉连接在循环荷载作用下其平均强度退化及平均刚度退化显著.进一步探究了Foschi和Folz理论模型对单调荷载下连接非线性荷载滑移响应的适用性,理论拟合结果与试验结果吻合较好,研究结果可用于指导未来轻钢-木自攻螺钉连接的设计与有限元分析工作. 展开更多

关键词 钢木组合结构 自攻螺钉连接 抗剪性能 试验研究 Foschi和Folz理论模型

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轻钢-速生木自攻螺钉连接构件抗拔性能研究

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作者 陈志华 冯浩 刘佳迪 《钢结构（中英文）》 2023年第9期1-8,共8页

将木材应用到建筑结构当中,既可以发挥木材环保的特性,又能够使建筑富有美感。我国的速生木材产量丰富,应用到建筑当中可以减少对进口木材的依赖,降低施工成本。但是由于速生木强度较弱、结构疏松不均匀,在建筑中应用有一定的局限性,引... 将木材应用到建筑结构当中,既可以发挥木材环保的特性,又能够使建筑富有美感。我国的速生木材产量丰富,应用到建筑当中可以减少对进口木材的依赖,降低施工成本。但是由于速生木强度较弱、结构疏松不均匀,在建筑中应用有一定的局限性,引入轻钢可以削弱木材的天然缺陷,同时木材也可以解决轻钢稳定性不足的问题。轻钢-速生木结构是将钢材引入到传统木结构中的一种新型建筑结构,它兼顾了钢材和木材两种材料的优点,在村镇住宅等建筑结构中具有一定的应用前景。由于自攻螺钉连接的轻钢-速生木结构的力学行为受到自攻螺钉抗拔性能的影响较大,同时现有研究中对此类结构的自攻螺钉抗拔性能相关研究并不完善。因此对由国产速生树种杉木与Q235级薄钢板构成的自攻螺钉钢木组合构件进行了抗拔试验,将薄钢板与木块用自攻螺钉连接起来放置到自制夹具当中,运用万能试验机将螺钉拔出,用以研究其力学性能。试验过程中选取了钢板厚度和纹理方向两个重要试验参数,得到了自攻螺钉的破坏模式、抗拔极限荷载和延性。研究结果表明:试件的破坏模式均为自攻螺钉拔出破坏,钉子拔出后螺纹有明显损坏,螺纹内有铁屑和木屑堆积,钢板存在扩孔以及鼓曲现象;当螺钉垂直于顺纹方向拔出时,试件的离散性较低,同时增加钢板厚度也可以降低离散性;轻钢的加入可以显著提高构件的极限荷载,提高节点的受力性能;钢板对端面极限荷载影响要大于另外两个方向;相同条件下,端面极限荷载要低于另外两个方向,并随着钢板厚度的增加差距逐渐降低;相同条件下,自攻螺钉从径向以及弦向拔出时,承载能力差别不大,两个方向极限荷载差距不超过10%;钢板厚度为1.5 mm时,试件相较于其他钢板厚度试件表现出较好的延性,但是试件总体延性系数低于3,延性系数较� 展开更多

关键词 自攻螺钉 速生木 钢木组合构件 抗拔性能 设计方法

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集中荷载下钢木组合梁试验研究及有限元分析 被引量：4

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作者 张也 徐飞扬 +2 位作者 杨鸿达 孟鑫淼 高颖 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期127-136,共10页

【目的】用钢材替代工字型木梁的腹板部分以解决纯木梁腹板易剪切破坏、抗弯刚度低的问题,有助于减小构件尺寸,增加其在大跨度建筑中的应用。【方法】在H型钢上下翼缘各覆一层木材并使用螺栓连接制备组合梁。对11根组合梁开展三点弯曲试... 【目的】用钢材替代工字型木梁的腹板部分以解决纯木梁腹板易剪切破坏、抗弯刚度低的问题,有助于减小构件尺寸,增加其在大跨度建筑中的应用。【方法】在H型钢上下翼缘各覆一层木材并使用螺栓连接制备组合梁。对11根组合梁开展三点弯曲试验,研究螺栓间距、剪跨比对组合梁破坏模式、刚度和承载力的影响。通过4个推出试验研究钢木界面滑移对组合梁性能的影响。【结果】钢木组合梁的抗弯刚度比相同截面尺寸的矩形木梁提高了201%;H型钢在集中荷载作用下易发生上翼缘的局部屈曲,剪跨比为2时,试件出现脆性破坏特征,破坏始于上层木材,随着剪跨比增大,试件由脆性破坏转变为延性破坏,木材最先破坏位置由上层木材转变为下层木材;剪跨比增大时,组合梁抗弯刚度减小,延性系数增大,峰值荷载下降了15%以上;螺栓间距增大时,组合梁抗弯刚度增大,延性系数减小,峰值荷载上升了15%以上。考虑钢木界面滑移的屈服承载力和跨中挠度的计算公式具有较高的准确性,所得计算值与试验值误差基本在10%以内;由材性试验获取材性参数,在此基础上使用ABAQUS软件建立考虑钢木界面滑移的有限元模型,模拟结果较为准确,组合梁抗弯刚度和屈服荷载的模拟值与试验值误差基本在10%以内。【结论】钢材用作腹板部分可以显著提高梁的抗弯刚度,并防止腹板剪切破坏;考虑界面滑移后,组合梁抗弯性能的理论计算和有限元模拟结果均较为准确。 展开更多

关键词 钢木组合梁 剪跨比 螺栓间距 承载力 推出试验 有限元分析

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钢-木组合梁抗弯性能的数值模拟及参数分析 被引量：3

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作者 杨茹元 万佳 +2 位作者 孙友富 张晓凤 翟伟 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期96-103,共8页

为探索钢-木组合(STC)梁在短期荷载作用下的承载性能,利用有限元软件建立STC梁的三维(3D)计算模型,模拟四点弯曲试验的加载条件,采用合理的材料本构关系、屈服准则以及接触单元模型,与现有试验结果进行对比,验证该有限元模型的准确性和... 为探索钢-木组合(STC)梁在短期荷载作用下的承载性能,利用有限元软件建立STC梁的三维(3D)计算模型,模拟四点弯曲试验的加载条件,采用合理的材料本构关系、屈服准则以及接触单元模型,与现有试验结果进行对比,验证该有限元模型的准确性和可靠性。同时,对STC梁抗弯性能的影响因素进行了参数分析,研究剪力连接件类型、间距对STC梁承载性能和组合效率的影响。结果表明:有限元模型的受力形态、荷载-挠度曲线与试验结果相比,吻合度较好,验证了该模型的准确性和可靠性;STC梁中剪力连接件的分布密度、连接的力学特性,能够影响STC梁整体的力学行为,对STC梁进行设计时,为提高其承载性能,可考虑选择刚度较大的剪力连接件。连接件的间距与STC梁的承载性能成反比,当间距为150 mm时,构件组合效率最好,连接件的布置更加经济。 展开更多

关键词 钢-木组合梁 抗弯性能 有限元模型 荷载-挠度曲线 参数分析

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预应力钢-木组合圆形柱轴心受压力学性能研究 被引量：2

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作者 王宇豪 刘德贵 +1 位作者 王宁 马京京 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2022年第1期39-46,共8页

为改善纯木柱承载力较低、易发生脆性破坏和延性较差等缺点,提出一种预应力钢-木组合圆形柱,并对这种构件进行了轴心受压试验,获得了各个试件的破坏形态、破坏模式、延性指标、荷载-位移曲线和荷载-应变曲线。结果表明,相较于薄壁钢筒... 为改善纯木柱承载力较低、易发生脆性破坏和延性较差等缺点,提出一种预应力钢-木组合圆形柱,并对这种构件进行了轴心受压试验,获得了各个试件的破坏形态、破坏模式、延性指标、荷载-位移曲线和荷载-应变曲线。结果表明,相较于薄壁钢筒和纯木柱极限荷载(P_(max))的总和,预应力钢-木组合圆形柱和CFRP布包裹预应力钢-木组合圆形柱分别提高了16.12%和24.49%;与纯木柱相比,延性指标(DI)分别提高了268.73%和340%。采用ABAQUS有限元分析软件建立了预应力钢-木组合圆形柱模型,并通过位移加载的方式得到了试件的荷载-位移曲线,与试验结果吻合良好。有限元分析结果表明,当环向预应力与钢材屈服强度的比值为0.1,0.2和0.3时,试件的P_(max)提升明显;当环向预应力达到钢材屈服强度的40%时,试件的P_(max)减小,但仍然大于未施加预应力的试件。约束效应系数λ随CFRP布的使用和预应力的增加而增加。 展开更多

关键词 预应力钢-木组合柱 轴心受压 力学性能 有限元模拟

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行人荷载作用下钢木组合人行桥结构时变频率识别及变化规律研究 被引量：1

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作者 彭佳敏 刘景良 +3 位作者 陈飞宇 郑文婷 盛叶 骆勇鹏 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期203-211,266,共10页

钢-木组合结构因其良好的承载能力与环境协调性目前多用于人行桥等结构系统。为追踪行人与钢木组合人行桥耦合作用所导致的频率变化特性,建立人体与钢木组合人行桥耦合的数值模型并求解其振动响应。由于人致振动产生的响应信号有可能是... 钢-木组合结构因其良好的承载能力与环境协调性目前多用于人行桥等结构系统。为追踪行人与钢木组合人行桥耦合作用所导致的频率变化特性,建立人体与钢木组合人行桥耦合的数值模型并求解其振动响应。由于人致振动产生的响应信号有可能是非渐近和密集的,采用一种拓展解析模态分解、递归希尔伯特变换和变焦同步挤压小波变换相结合的联合方法识别其时变模态特性。研究结果表明:该模型能够很好地模拟人或人群与钢木组合人行桥之间的相互作用;在单人或是人群作用下该联合方法均能准确识别出耦合系统的频率变化并具有一定的鲁棒性。在此基础上,对不同跨径钢木组合人行桥进行数值模拟并分析不同人体参数对人-桥耦合系统固有频率的影响,最终得到人-钢木组合桥耦合系统频率随行人荷载的变化规律并拟合出经验公式。该公式能够为人行桥的设计、维护等提供参考。 展开更多

关键词 振动与波 钢木组合结构 人桥相互作用 同步挤压小波变换 时变 联合方法 瞬时频率

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非均匀支座变形下钢木组合拱力学性能分析

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作者 王延臣 高振旭 《特种结构》 2022年第2期15-21,共7页

钢木组合结构是一种具有良好受力性能和较优经济效果的新型组合结构形式。本文以某工程为例,考虑支座非均匀变形的影响,采用通用有限元软件对选取的代表榀钢木组合拱进行有限元分析。结果表明:非均匀支座变形及支座相对变形方向对钢木... 钢木组合结构是一种具有良好受力性能和较优经济效果的新型组合结构形式。本文以某工程为例,考虑支座非均匀变形的影响,采用通用有限元软件对选取的代表榀钢木组合拱进行有限元分析。结果表明:非均匀支座变形及支座相对变形方向对钢木组合拱的受力性能有较大影响,对钢和木构件受力性能影响有所差异;下端支座附近钢构件上翼缘应力最大值为176.2MPa,各工况下钢木连接区域均有一定的应力集中现象;当支座变形Δ=-20mm时,胶合木应力达到最大值,其值约为弹性应力的1/5;各工况下钢木组合拱均处于弹性受力范围内,满足受力要求,且具有较大的设计安全性。 展开更多

关键词 钢木组合结构 拱结构 正交胶合木 有限元分析

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抱珠楼之螺旋穹顶结构设计后记

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作者 张准 王灏 陈学剑 《建筑技艺》 2022年第4期56-63,共8页

随着社会经济水平的提高及设计规范的完善,近些年来国内的现代木结构建筑逐渐增多。面对现代木结构体系与标准,传统木构的智慧如何得以传承、融合及拓展是一个重要的话题。在抱珠楼修缮项目中,结构师与建筑师共同探索了在当代结构设计中... 随着社会经济水平的提高及设计规范的完善,近些年来国内的现代木结构建筑逐渐增多。面对现代木结构体系与标准,传统木构的智慧如何得以传承、融合及拓展是一个重要的话题。在抱珠楼修缮项目中,结构师与建筑师共同探索了在当代结构设计中,通过技术、工艺、文化上的关联来激活传统木构的潜力,以抱珠楼三号楼的螺旋穹顶为例回溯了设计中的结构思考。 展开更多

关键词 结构设计 钢木组合结构 设计过程 张拉整体结构 概念设计

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T形钢木组合异形柱滞回性能有限元分析

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作者 伍成君 蔡新江 《江苏建筑》 2022年第4期42-45,共4页

为研究T形钢木组合异形柱的滞回性能,利用Abaqus软件建立有限元模型,分析了不同钢材强度、轴压比以及加载角度对T形钢木组合异形柱滞回性能的影响。分析结果表明:随钢材强度增大,承载能力提高,最大初始刚度差距不明显,钢骨架为Q235钢的... 为研究T形钢木组合异形柱的滞回性能,利用Abaqus软件建立有限元模型,分析了不同钢材强度、轴压比以及加载角度对T形钢木组合异形柱滞回性能的影响。分析结果表明:随钢材强度增大,承载能力提高,最大初始刚度差距不明显,钢骨架为Q235钢的等效粘滞阻尼系数最大;随轴压比增大,组合柱承载能力降低,刚度和等效粘滞阻尼系数均减小,组合柱抗震性能变差;沿腹板方向加载时,组合柱承载能力和刚度最大,等效粘滞阻尼系数最小,沿翼缘方向加载时,承载能力降至最低,但其等效粘滞阻尼系数最大。 展开更多

关键词 钢木组合柱 T形 滞回曲线 抗震性能 加载角度

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多层钢木组合框架整体稳定承载力分析

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作者 潘福婷 陈建平 +1 位作者 高淑真 袁北京 《兰州工业学院学报》 2019年第1期8-11,共4页

在进行框架结构整体稳定性分析时,传统的计算长度系数法没有考虑结构同层柱间及层与层之间的相互支援作用,将结构的整体稳定验算化为构件的稳定验算是不准确的.利用负刚度、层刚轴比系数等概念,对一榀钢框架和一榀钢木组合框架进行了整... 在进行框架结构整体稳定性分析时,传统的计算长度系数法没有考虑结构同层柱间及层与层之间的相互支援作用,将结构的整体稳定验算化为构件的稳定验算是不准确的.利用负刚度、层刚轴比系数等概念,对一榀钢框架和一榀钢木组合框架进行了整体稳定承载力计算.结果表明:钢框架柱引入木材后,不仅使得钢木组合框架的整体稳定承载力较钢框架结构有所提高,还可以使建筑有较好的美观效果,可在住宅建筑中推广使用. 展开更多

关键词 整体稳定 负刚度 钢木组合框架

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冷弯薄壁方钢管木组合长柱轴压性能试验研究 被引量：3

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作者 褚云朋 姚勇 +1 位作者 杨东升 张春涛 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2017年第4期75-80,共6页

进行了4组共36个冷弯薄壁方钢管长柱的轴心压力试验,考虑了长细比、不同填充材料两个变化参数,得到了试件的破坏模式及承载力等。结果表明,试验中空钢管柱发生失稳破坏,由于宽厚比较大,局部失稳发生后迅速导致整体失稳,而填充材料后的试... 进行了4组共36个冷弯薄壁方钢管长柱的轴心压力试验,考虑了长细比、不同填充材料两个变化参数,得到了试件的破坏模式及承载力等。结果表明,试验中空钢管柱发生失稳破坏,由于宽厚比较大,局部失稳发生后迅速导致整体失稳,而填充材料后的试件,局部失稳后承载力降低缓慢,依然可继续承载;空钢管侧向位移值不易满足《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》(JGJ 227—2011)规定限值,尤其是当长细比达到172.9时,侧向位移值更难得到保证,而填充轻质耐压材料后可有效限制其侧向位移发展,构成柱的第二道抗破坏防线。填充材料后的柱,其稳定承载力明显提高;柱长细比越大,承载力提高越明显。 展开更多

关键词 冷弯薄壁方钢管木组合长柱 试验研究 极限承载力 破坏模式

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