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题名矩形钢管混凝土受弯构件材料本构关系与失效判据研究
被引量：7
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作者
杨绿峰
解威威
戎艳
蒋莉芳
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机构
广西大学防灾减灾与工程安全广西重点实验室
广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室
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出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期60-70,共11页
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基金
国家自然科学基金重点项目(51738004)
国家自然科学面上项目(51478125)
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文摘
为了正确评估矩形钢管混凝土(CFST)受弯构件的承载力,提出钢管和核心混凝土材料本构关系的修正模型,建立CFST受弯构件的承载力失效判据。首先,考虑受拉区钢管双轴受拉有利应力状态及受压区钢管双轴拉压不利应力状态,并基于矩形CFST轴压短柱试验数据库,通过回归分析建立约束混凝土峰值应力表达式,在此基础上建立矩形钢管混凝土材料本构关系的修正模型。其次,基于构件承载能力极限状态,并合理考虑受拉区钢管的应变强化段,提出矩形CFST受弯构件的承载力失效判据。最后依据纤维模型法和试验数据库对比分析CFST受弯构件的不同材料本构关系和失效判据的精度及适用性。结果表明,所建立的CFST构件材料本构关系和承载力失效判据能够更加准确地反映矩形CFST构件的抗弯能力,具有更高的计算精度和广泛的适用性。
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关键词
矩形钢管混凝土
抗弯性能
本构关系
失效判据
纤维模型
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Keywords
rectangular concrete-filled steel tube
flexural behavior
constitutive relation
failure criterion
fiber model
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分类号
TU398.9
[建筑科学—结构工程]
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题名哑铃型钢管混凝土拱肋极限承载力的线弹性分析方法
被引量：7
- 2
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作者
杨绿峰
解威威
郑健
张伟
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机构
广西大学防灾减灾与工程安全广西重点实验室
广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室
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出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期25-35,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(51478125
51469004)
广西自然科学基金项目(2012GXNSFEA053002)
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文摘
为了提高哑铃型钢管混凝土拱肋极限承载力的计算效率,提出了极限承载力分析的高效自适应弹性模量缩减法;根据连续条件和截面塑性承载性能,建立了钢管混凝土哑铃型构件压弯承载力相关方程,通过回归分析得到了相应的齐次广义屈服函数;采用单一组合材料梁单元建立了拱肋的线弹性有限元迭代模型,通过自适应缩减高承载单元弹性模量模拟结构在加载过程中的刚度损伤,确定拱肋的极限承载力,并与模型试验、非线性有限元法和等效梁柱法计算结果进行了对比。计算结果表明:建立的齐次广义屈服函数计算结果稳定、可靠,克服了传统广义屈服函数计算结果受荷载初始值影响的缺陷;采用自适应弹性模量缩减法只需较少的离散单元数与迭代步数即可获得稳定的极限承载力,且与模型试验结果误差小于3%,计算耗时小于16s,相对非线性有限元法具有良好的计算精度和效率;哑铃形截面拱肋相比圆形截面拱肋具有更好的承载性能,矢跨比、含钢率和荷载作用方式是影响钢管混凝土拱肋极限承载力的重要因素;随着矢跨比增大,极限承载力增速减缓;随着含钢率增大,极限承载力几乎呈线性增长;随着集中力与均布力比值增大,其对极限承载力的影响逐渐减弱;轴力与弯矩是拱肋的主要内力,随着矢跨比增大,弯矩对极限承载力的影响更加显著。
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关键词
桥梁工程
极限承载力
弹性模量缩减法
钢管混凝土
哑铃型拱肋
广义屈服函数
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Keywords
bridge engineering
ultimate bearing capacity
elastic modulus reduction method
CFST
dumbbell-shape arch rib
generalized yield function
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分类号
U441.4
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名双轴受压下水灰比对水泥砂浆氯离子扩散的影响规律
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作者
应敬伟
邓昌钰
覃盛昆
黄君宙
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机构
广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室
广西大学土木建筑工程学院
广西大学防灾减灾与工程安全广西重点实验室
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出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期59-70,共12页
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基金
国家自然科学基金(52168015,51768005)
广西自然科学基金(2018GXNSFAA281333)。
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文摘
氯离子严重影响混凝土结构的耐久性,为研究水灰比对水泥砂浆氯离子扩散规律的影响,首先对水泥砂浆试块施加指定荷载,并采用快速氯离子迁移系数法(RCM法)测定水泥砂浆氯离子扩散系数,然后通过数字图像处理技术(DIC)、压汞法(MIP)和纳米压痕测定试块的应变云图、孔隙结构特征和界面过渡区力学性能,揭示氯离子扩散机理,最后建立氯离子扩散系数预测模型,并对其进行试验验证。结果表明:在受压应力水平增加时,水泥砂浆氯离子扩散系数先降低后提高,单轴加载的临界应力约为极限荷载的25%,双轴加载的临界应力约为极限荷载的50%;水泥砂浆中的孔隙率随着水灰比的增加而变大,水灰比越大,浆骨之间的界面过渡区厚度越大,硬度和弹性模量越小,对压荷载越敏感,成为水泥砂浆最薄弱的区域;荷载作用前后,无害孔和少害孔的孔隙率变化不大,随着荷载的增大,有害孔的孔隙率有降低趋势,而多害孔的孔隙率有所提升,使得水泥砂浆氯离子扩散系数变大。
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关键词
双轴受压
水灰比
水泥砂浆
氯离子扩散系数
界面过渡区
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Keywords
biaxial compression
water cement ratio
cement mortar
diffusion coefficient of chloride ion
interfacial transition zone
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分类号
TU528
[建筑科学—建筑技术科学]
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