面向体系非线性分析的钢管混凝土柱_组合梁节点多尺度高效数值模型_陶慕轩

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国际首创密梁式型钢组合梁桥——成乐扩容彭山青龙大桥通过四川省交通运输厅评审

2023年第1期西南公路厅科信处处长钟映梅，四川公路院公司党委书记、宏在致辞指出，作为四川省首个公路生态环境科研董事长罗玉宏，副总经理张书豪等出席专家委员会平台，生态环境工程中心为公司开展绿色节能、生成立大会。

清华大学、中交公路规划设计院有限公态环保技术研究奠定了坚实基础。

公司将围绕交通司、四川省生态环境科学研究院、四川高速公路建碳达峰“五转”开展设计领域“双碳”攻关，助力设开发集团有限公司、四川藏区高速公路有限责任交通绿色低碳发展，积极参加天府永兴实验室、四公司、四川蜀道高速公路集团有限公司和四川路桥川低碳交通研究中心建设。

生态环境工程中心将在建设股份有限公司等单位的学者、专家，四川大由崔鹏院士领衔的专家委员会指导下，持续推动科学、四川高速公路绿化环保公司、西华师范大学等技创新和成果转化，培养优秀科研人才和技术人生态环境工程中心共建单位有关领导、研究人员等才，为行业发展做出新贡献，为公司发展提供新动能。

近80人参会。

成立大会由四川省公路院公司总工程许磊、钟映梅、罗玉宏和张书豪分别为生态环师牟廷敏主持。

境工程中心专家委员会主任委员、副主任委员和委四川省交通运输厅副许磊指出，成立四川省公员颁发聘书。

崔鹏院士等一众专家委员到生态环境路生态环境工程技术研究中心对推进我省公路建设工程中心实验室及办公区域，听取了生态环境工程与生态环境协调发展、公路建设与资源开发利用融中心的基本情况介绍，参观生态环境工程中心展览合发展具有十分重要的意义。

生态环境工程中心专室，了解四川省公路设计院公司近年来在公路生态家委员会以崔鹏院士领衔，汇聚了全国交通行业精环境领域取得的成果。

崔鹏院士主持召开了专家委英、生态环保学者以及我省公路建设各方专家，组员会一届一次会议，听取生态环境工程中心工作报织架构科学合理、学术技术实力雄厚。

生态环境工告，专家委员会一致认为，是生态环境工程中心的程中心要围绕科技创新、技术研发、成果转化、人成立可望在公路建设生态环境工程技术创新、成果才培养和建设管理等方面，在专家委员会的指导转化等方面起到引领示范作用。

钢管混凝土叠合柱-RC_梁空间节点耐火性能分析

２０２４年３月第４０卷第２期㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ)㊀Ｍａｒ.㊀２０２４Ｖｏｌ.４０ꎬＮｏ.２㊀㊀收稿日期:２０２３－０３－０９基金项目:国家自然科学基金项目(５１８０８３５１)ꎻ沈阳市科学技术计划项目(２１－１０８－９－３４)作者简介:张波(１９７９ )ꎬ男ꎬ教授级高级工程师ꎬ主要从事装配式建筑㊁道路工程及隧道工程等方面研究ꎮ文章编号:２０９５－１９２２(２０２４)０２－０２５９－０８ｄｏｉ:１０.１１７１７/ｊ.ｉｓｓｎ:２０９５－１９２２.２０２４.０２.０８钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点耐火性能分析张㊀波１ꎬ２ꎬ秦笑笑１ꎬ徐光朋３ꎬ任庆新４(１.沈阳建筑大学土木工程学院ꎬ辽宁沈阳１１０１６８ꎻ２.辽宁省交通高等专科学校建筑工程系ꎬ辽宁沈阳１１０１２２ꎻ３.中国建筑第八工程局有限公司东北分公司ꎬ辽宁大连１１６０２１ꎻ４.佛山科学技术学院交通与土木建筑学院ꎬ广东佛山５２８２２５)摘㊀要目的研究钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点耐火性能ꎬ为实际工程提供参考ꎮ方法通过ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件建立ＩＳＯ￣８３４标准火灾下钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点的温度场模型和力学模型ꎻ在试验与有限元模拟相吻合的基础上ꎬ分析此类构件空间节点的温度场分布㊁破坏模态㊁变形和内力分布等工作机理ꎮ结果由于梁板的保护作用ꎬ节点区温度远低于非节点区ꎻ当梁㊁柱火灾荷载比相同ꎬ梁由２根增加至３根㊁４根时ꎬ空间节点耐火极限分别降低了４１５８％和４３７５％ꎻ高温和轴向荷载的共同作用下ꎬ内部钢管混凝土承担内力从常温的４３２７％增加至１８０ｍｉｎ的５２９％ꎮ结论钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点具有较好的耐火性能ꎬ能够满足实际工程中对耐火性能的要求ꎮ关键词钢管混凝土叠合柱ꎻＲＣ梁ꎻ空间节点ꎻ工作机理ꎻ耐火性能中图分类号ＴＵ３９８㊀㊀㊀文献标志码Ａ㊀㊀㊀引用格式:张波ꎬ秦笑笑ꎬ徐光朋ꎬ等.钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点耐火性能分析[Ｊ].沈阳建筑大学学报(自然科学版)ꎬ２０２４ꎬ４０(２):２５９－２６６.(ＺＨＡＮＧＢｏꎬＱＩＮＸｉａｏｘｉａｏꎬＸＵＧｕａｎｇｐｅｎｇꎬｅｔａｌ.ＦｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｐａｃｅｎｏｄｅｓｆｏｒＣＦＳＴＲＣｃｏｌｕｍｎ￣ＲＣｂｅａｍ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇｊｉａｎｚｈｕｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ｎａｔｕｒａｌｓｃｉｅｎｃｅ)ꎬ２０２４ꎬ４０(２):２５９－２６６.)ＦｉｒｅＲｅｓｉｓｔａｎｃｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＳｐａｃｅＮｏｄｅｓｆｏｒＣＦＳＴＲＣＣｏｌｕｍｎ￣ＲＣＢｅａｍＺＨＡＮＧＢｏ１ꎬ２ꎬＱＩＮＸｉａｏｘｉａｏ１ꎬＸＵＧｕａｎｇｐｅｎｇ３ꎬＲＥＮＱｉｎｇｘｉｎ４(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｈｅｎｙａｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈｅｎｙａｎｇꎬＣｈｉｎａꎬ１１０１６８ꎻ２.ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓꎬＳｈｅｎｙａｎｇꎬＣｈｉｎａꎬ１１０１２２ꎻ３.ＮｏｒｔｈｅａｓｔＢｒａｎｃｈＣｈｉｎａＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｉｇｈｔｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｉｖｉｓｉｏｎＣｏ.Ｌｔｄ.ꎬＤａｌｉａｎꎬＣｈｉｎａꎬ１１６０２１ꎻ４.ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎꎬＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅꎬＦｏｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＦｏｓｈａｎꎬＣｈｉｎａꎬ５２８２２５)２６０㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)第４０卷Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＣＦＳＴＲＣｃｏｌｕｍｎ￣ＲＣｂｅａｍｓｐａｃｅｎｏｄｅｓａｎｄｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｐｒａｃｔｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ.ＴｈｅＡＢＡＱＵＳｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｆｉｅｌｄｍｏｄｅｌｓｏｆＣＦＳＴＲＣｃｏｌｕｍｎ￣ＲＣｂｅａｍｓｐａｃｅｎｏｄｅｓｕｎｄｅｒＩＳＯ￣８３４ｓｔａｎｄａｒｄｆｉｒｅ.ＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍｔｅｓｔａｎｄＦＥＡａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔꎬｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅꎬｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｍｅｍｂｅｒｓｓｐａｔｉａｌｎｏｄｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.ＴｈｅＣＦＳＴＲＣｃｏｌｕｍｎ￣ＲＣｂｅａｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｔｔｈｅｂｅａｍ￣ｃｏｌｕｍｎｊｏｉｎｔｒｅｇｉｏｎｓｉｓｗｅｌｌｂｅｌｏｗｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｔｔｈｅｎｏｎ￣ｊｏｉｎｔｒｅｇｉｏｎｓｄｕｅｔｏｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅａｍ￣ｓｌａｂ.Ｔｈｅｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｌｉｍｉｔｏｆｔｈｅｊｏｉｎｔｎｏｄｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｓｂｙ４１５８％ａｎｄ４３７５％ｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｌｏａｄｒａｔｉｏｏｆｂｅａｍａｎｄｃｏｌｕｍｎｗｈｅｎｔｈｅｂｅａｍｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ２ｔｏ３ａｎｄ４.Ｔｈｅｃｏｒｅｃｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅｗｉｔｈａｘｉａｌｆｏｒｃｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ４３２７％ｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｏ５２９％ａｔ１８０ｍｉｎｕｎｄｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄａｘｉａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ.ＣＦＳＴＲＣｃｏｌｕｍｎ￣ＲＣｂｅａｍｓｐａｃｅｎｏｄｅｓｈａｖｅｇｏｏｄｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎬｗｈｉｃｈｃａｎｍｅｅｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＣＦＳＴＲＣｃｏｌｕｍｎꎻＲＣｂｅａｍꎻｓｐａｃｅｎｏｄｅｓꎻｍｅｃｈａｎｉｓｍꎻｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ㊀㊀钢管混凝土叠合柱和钢筋混凝土梁组合而成的框架结构是目前工程中最常见的组合结构形式ꎬ根据梁的根数及平面位置㊁柱所处位置不同ꎬ可将钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点类型分为Ｌ形㊁Ｔ形㊁十字形等空间节点ꎮ目前针对钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点的耐火性能研究较少ꎬ实际工程中缺乏该类结构的应用ꎮ国内外学者针对钢管混凝土叠合柱和梁－柱空间节点耐火性能进行了大量研究:徐蕾等[１－２]和侯舒兰等[３]分别对不同受火边界工况下的钢管混凝土叠合柱开展了耐火性能研究ꎬ并对升温阶段和降温阶段进行分析ꎬ研究表明ꎬ钢管混凝土叠合柱耐火性能主要受到受火方式和降温时间比的影响ꎮＴ.Ｙ.Ｓｏｎｇ[４]采用试验与模拟相结合的方法对ＣＦＳＴ￣钢梁节点耐火性能进行了研究ꎬ研究表明ꎬ由于外围钢筋混凝土和梁板的保护作用ꎬ节点区温度远低于非节点区温度ꎮＳ.Ｓ.Ｈｕａｎｇ等[５]对ＣＦＳＴ柱￣钢梁节点的力学性能进行试验研究ꎬ结果表明ꎬ该类空间节点具有较好的延性和耐火性ꎮ周侃[６]对轴向荷载和全过程火灾作用下的钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点进行了耐火性能的试验研究与理论分析ꎬ得出了空间节点耐火极限随不同参数的变化规律ꎮ包延红等[７－８]对钢管混凝土叠合柱－钢筋混凝土平面框架开展研究ꎬ结果表明ꎬ梁㊁柱荷载比是影响平面框架耐火性能的主要因素ꎮ宋天诣[９]采用试验与理论相结合的方法对钢－混凝土组合框架节点进行耐火研究ꎬ结果表明ꎬ梁㊁柱荷载比㊁升温时间比等是影响耐火性能的主要因素ꎮ谭清华[１０]对型钢混凝土柱－混凝土梁在火灾全过程中的力学性能分析ꎬ结果表明ꎬ节点可能发生梁破坏㊁柱破坏㊁梁和柱均破坏的情况ꎮ丁发兴等[１１]考虑混凝土的瞬态热应变和高温徐变ＣＤＰ模型中的非弹性应变的影响ꎬ将其应用于钢－混凝土组合结构平面框架局部火灾的抗火性能分析ꎮ综上所述ꎬ目前针对钢－混凝土组合结构的耐火性能研究主要集中在柱㊁梁柱平面节点和平面框架ꎬ缺乏广泛应用于实际工程的钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点的耐火性能研究ꎮ鉴于此ꎬ笔者考虑实际受火边界工况ꎬ按照节点所处位置设计不同的受火边界工况ꎬ采用ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件分析了其空间节点在火灾下的温度场㊁耐火性能以及节点破坏模态ꎻ研究表明:钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点具有较好的耐火性能ꎬ能够满足实际工程中对耐火性能的要求ꎮ１㊀有限元模型１.１㊀模型建立基于ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件ꎬ通过第２期张㊀波等:钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点耐火性能分析２６１㊀热－力顺序耦合的方法进行耐火性能的研究ꎮ分析模型中外环板式牛腿㊁钢管和加载端板均选用壳单元ꎬ混凝土选用实体单元ꎬ钢筋选用桁架单元ꎮ钢与混凝土材料的热工参数选用Ｔ.Ｔ.Ｌｉｅ[１２]建议的热工模型计算式ꎮ笔者参考实际梁㊁柱节点所处建筑内部的位置不同ꎬ假设钢管混凝土叠合柱四周以及楼板以下所受火灾作用以建筑构件耐火试验方法[１３]为参考ꎮ综合辐射系数取０５ꎬ热对流系数在受火面取２５Ｗ/(ｍ２Ｋ)ꎬ在背火面取９Ｗ/(ｍ２Ｋ)ꎮ忽略接触面的热阻ꎬ钢管与混凝土采用Ｔｉｅ约束ꎬ钢筋Ｅｍｂｅｄ混凝土中ꎮ钢材选取文献[１４]所建议的本构模型ꎬ钢管外围混凝土㊁梁和板混凝土均采用文献[１４]所建议的本构关系ꎬ圆钢管内部核心混凝土选用文献[１５]建议的本构关系ꎮ对于钢管与混凝土采用面面接触ꎬ在其法向采用硬接触 ꎬ在其切向采用摩擦系数为０６的罚摩擦ꎬ外环板与钢管外表面通过Ｔｉｅ约束ꎬ牛腿Ｅｍｂｅｄ混凝土中ꎮ为将有限元模型得到的温度场(ＯＤＢ)文件正确地导入力学分析模型中ꎬ需要保持两个模型中的网格划分一致ꎮ对于混凝土高温徐变和瞬态热应变ꎬ针对硅质混凝土ꎬ参考文献[６]研究成果ꎬ笔者不考虑高温徐变和瞬态热应变的影响ꎻ参考文献[７ꎬ１１]所取得成果ꎬ将过镇海[１６]建议的高温徐变和瞬态热应变叠加至ＣＤＰ模型中的非弹性应变ꎮ１.２㊀模型验证由于篇幅有限ꎬ笔者仅展示具有代表性的试验结果与有限元模拟计算结果ꎬ对比温度场具体详见文献[６－７]ꎮ１.２.１㊀钢管混凝土叠合柱对文献[６]中钢管混凝土叠合柱耐火试验进行有限元计算ꎬ其中混凝土为硅质混凝土ꎬ具体参数详见文献[６]ꎮ图１(ａ)为Ｓ０组试件截面温度－时间试验关系曲线与有限元模拟曲线对比ꎬ图１(ｂ)为Ｓ０组试件竖向位移－受火时间关系试验曲线与有限元模拟曲线对比ꎮ耐火极限试验结果与模拟结果比值的平均值和方差为０９９８和０００８ꎬ可见有限元模拟结果可较好地反映试验结果ꎮ图１㊀温度场和耐火极限对比Ｆｉｇ１㊀Ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｌｉｍｉｔ１.２.２㊀钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁板节点选取文献[６]中钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁板节点耐火试验进行有限元分析ꎬ其边界条件为板底受火ꎬ板上部外包石棉ꎬ柱端固接ꎮ图１(ｃ)为试件Ｊ０￣２梁非节点区温度－受火时间关系曲线ꎬ图１(ｄ)为Ｊ０组试件竖２６２㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)第４０卷向位移－受火时间关系试验曲线与有限元模拟结果对比ꎮ耐火极限试验结果与模拟结果比值的平均值和方差为１０４５和００５ꎬ可见有限元计算结果吻合度较好ꎮ１.２.３㊀钢管混凝土叠合柱平面框架选取文献[７]所进行的平面框架耐火性能试验进行有限元模拟ꎬ其采用的混凝土为钙质混凝土ꎬ选用文献[１１]方法考虑混凝土高温徐变和瞬态热应变ꎮ图１(ｅ)为试件ＳＦＲＣ￣１梁板跨中处温度－受火时间关系曲线ꎬ图１(ｆ)为ＳＦＲＣ组试件梁跨中挠度－受火时间关系曲线与ＳＦＲＣ￣１的破坏模态对比ꎮ耐火极限试验结果与有限元模拟结果比值的平均值和方差分别为０９０１和００３８ꎬ可见有限元模拟结果与试验值的吻合度较好ꎮ２㊀耐火性能分析２.１㊀模型设计以周侃[６]根据钢管混凝土叠合柱结构技术规程[１７]所设计的梁㊁板㊁柱的主要参数为参考ꎬ笔者所设计的钢管混凝土叠合柱空间节点的受火工况及荷载比见表１㊁设计方案见表２ꎮ由于篇幅有限ꎬ空间节点具体的受火工况㊁边界条件和加载方式见图２ꎮ表１㊀空间节点受火工况及荷载比Ｔａｂｌｅ１㊀Ｔｈｅｆｉｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｌｏａｄｒａｔｉｏｏｆｓｐａｃｅｎｏｄｅｓ节点类型部件名称受火工况荷载比Ｌ形空间节点柱双面０４㊁０８梁双面０５㊁０２Ｔ形空间节点柱三面０４㊁０８梁三面㊁双面０５㊁０２十字形空间节点柱四面０４㊁０８梁三面０５㊁０２表２㊀空间节点设计方案Ｔａｂｌｅ２㊀Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｏｆｓｐａｃｅｎｏｄｅｓ部件各部件截面尺寸/ｍｍ抗压强度/ＭＰａ纵筋型号箍筋型号屈服强度/ＭＰａ柱ＢＣˑＢＣˑＨ(６００ˑ６００ˑ６０００)５０＋８０１６Φ２５Φ１０＠１００４００梁ＢＬˑＨＬˑＬ(４００ˑ６００ˑ４０００)５０８Φ２５＋４Φ２２Φ８＠１００/２００４００板Ｂˑｔ(８６００ˑ１２０)５０双层Φ１０＠１５０３００钢管ＤＳˑｔＳ(３００ˑ１０) ３４５牛腿ＢｎˑＨｎˑｔｎ(５００ˑ２２５ˑ１０)３４５㊀㊀注:ＢＣ㊁Ｈ分别为柱的方形柱的截面边长㊁柱高ꎻＢＬ㊁ＨＬ㊁Ｌ分别为梁的宽㊁高㊁长ꎻＢ㊁ｔ分别为楼板宽和厚ꎻＤＳ㊁ｔＳ分别为钢管直径㊁厚度ꎻＢｎ㊁Ｈｎｎ分别为牛腿的高㊁宽㊁厚ꎮ图２㊀火灾工况及加载条件Ｆｉｇ２㊀Ｔｈｅｏｎ￣ｆｉｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｌｏａｄｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ第２期张㊀波等:钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点耐火性能分析２６３㊀２.２㊀计算结果分析２.２.１㊀空间节点温度场图３为构件截面温度－时间(Ｔ－ｔ)关系曲线ꎬ其中图３(ａ)为钢管混凝土叠合柱温度－时间关系曲线ꎮ升温２４０ｍｉｎ时ꎬ非节点区测点１处温度６１０ħ远高于节点区温度４２０ħꎬ这是由于节点区受到外围钢筋混凝土和梁板的保护作用ꎬ其测点温度普遍低于非节点区的温度ꎮ图３(ｂ)为梁跨中截面温度－时间关系曲线ꎮ由于梁底部处于均匀受火的边界条件ꎬ升温２４０ｍｉｎ时ꎬ测点１处的温度为９１８ħꎬ而测点４处的温度还不足３００ħꎮ混凝土具有较好的吸热性能ꎬ随着测点距离梁下表面越近ꎬ其温度越高ꎬ越远离梁下表面ꎬ温度越低ꎮ图３㊀构件截面温度(Ｔ)－时间(ｔ)关系曲线Ｆｉｇ３㊀ＴｈｅｃｕｒｖｅｓｏｆｓｅｃｔｉｏｎａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＴ－ｔｉｍｅｔ２.２.２㊀空间节点变形图４为钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁板空间节点在不同梁㊁柱荷载比作用下ꎬ空间典型节点的竖向位移(Δ)－受火时间(ｔ)关系曲线ꎮ试件编号中Ｌ表示梁ꎬ其后数字分别表示梁的根数和梁荷载比ꎻＺ表示柱ꎬ其后数字表示柱荷载比ꎮ如试件编号(ａ)Ｌ２￣Ｚ０４￣Ｌ０５表示为空间节点有２根梁㊁柱荷载比为０４㊁梁荷载比为０５ꎮ图４㊀竖向位移－受火时间关系曲线Ｆｉｇ４㊀Ｔｈｅｃｕｒｖｅｓｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ￣ｆｉｒｅｔｉｍｅ２６４㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)第４０卷㊀㊀由图４可见ꎬ空间节点的主要破坏形式有梁破坏㊁梁与柱先后破坏㊁柱破坏三种形式ꎮ(１)对于柱的耐火极限大于梁时的空间节点ꎬ其梁端竖向位移－受火时间关系曲线可能会呈现Ｚ字形ꎮ这是由于梁挠曲变形增大后ꎬ梁上部受压钢筋转变为受拉钢筋ꎬ进而抑制梁的挠曲变形ꎬ随着受火时间的增加ꎬ梁会出现二次破坏的情况ꎮ但由于忽略梁在大变形下产生的裂缝ꎬ其耐火极限计算值可能偏高ꎮ(２)对于Ｔ形空间节点ꎬ虽然边(东西)梁处于双面受火㊁中(北)梁处于三面受火ꎬ但边(东西)梁的竖向位移在一次破坏后的竖向位移要远大于中(北)梁的竖向位移ꎮ(３)在相同的梁㊁柱荷载比下ꎬ当梁根数由２增加到３和４时ꎬ空间节点的耐火极限分别降低了４１５８％和４３７５％ꎬ空间节点的耐火极限随着梁根数的增加而减少ꎮ２.２.３㊀空间节点破坏模态图５为钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点在不同的梁㊁柱荷载比和受火工况作用下ꎬ空间典型节点的等效塑性应变云图ꎬ可见牛腿区域存在较大的塑性变形ꎮ图５㊀空间节点等效塑性应变云图Ｆｉｇ５㊀Ｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｐｌａｓｔｉｃｓｔｒａｉｎｃｌｏｕｄｍａｐｏｆｓｐａｃｅｎｏｄｅｓ㊀㊀(１)对于Ｌ形空间节点ꎮ由于梁均处于双面受火ꎬ因温度场分布不呈单轴对称和材料在不同温度下的劣化程度不同ꎬ梁会出现不均匀的内力重分布ꎬ导致梁会出现一定程度的扭转变形ꎻ由于柱处于双面受火和双向压弯的共同作用ꎬ破坏时呈现典型的双向压弯破坏特征ꎮ(２)对于Ｔ形空间节点ꎮ由于边(东㊁西)梁处于双面受火㊁中(北)梁处于三面受火㊁柱处于三面受火的工况ꎮ虽然梁上的荷载一样ꎬ但由于南侧无梁布置ꎬ可能导致双面受火的边(东㊁西)梁在一次破坏后的竖向位移远大于三面受火的中(北)梁ꎻ由于柱处于三面受火㊁单向偏压的工况下ꎬ柱在破坏时呈现典型压弯破坏特征ꎮ(３)对于十字形空间节点ꎮ由于梁均处于三面受火ꎬ当梁的耐火极限小于柱时ꎬ各梁的破坏模态与耐火极限均相同ꎻ当柱的耐火极限小于梁时ꎬ由于初始缺陷的存在ꎬ可见柱呈现典型的压弯破坏特征ꎮ第２期张㊀波等:钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点耐火性能分析２６５㊀２.２.４㊀空间节点内力图６为钢管混凝土叠合柱轴力－时间关系曲线ꎮ在火灾作用下ꎬ构件受热膨胀ꎬ钢管混凝土叠合柱在高温和外部轴向荷载的作用下引起截面内力重分布ꎮ受火初期:核心钢管混凝土和外围钢筋混凝土分别承担轴向荷载的４３２７％和５６７３％ꎻ火灾发展阶段:外围钢筋混凝土材料由于持续高温发生严重的劣化现象ꎬ承载能力减弱ꎬ不足以承担大量外部轴向荷载ꎬ外部荷载逐渐向内传递ꎬ核心钢管混凝土承担大部分内力ꎬ并逐渐趋于平缓ꎬ截面内力出现重分布的现象ꎮ此时核心钢管混凝土和钢筋混凝土分别承担轴向荷载的５２９％和４７１％ꎮ图６㊀轴力－时间关系曲线Ｆｉｇ６㊀Ｔｈｅａｘｉａｌｆｏｒｃｅ￣ｔｉｍｅｃｕｒｖｅｓ㊀㊀图７为梁跨中截面弯矩－时间关系曲线ꎮ在火灾全过程中ꎬＲＣ梁跨中截面由于火灾和荷载作用下发生了弯矩重分布的现图７㊀梁跨中弯矩－时间关系曲线Ｆｉｇ７㊀Ｔｈｅｍｏｍｅｎｔ￣ｔｉｍｅｃｕｒｖｅｓｏｆｂｅａｍ象ꎮ常温加载后ꎬＲＣ梁底部受拉ꎻ受火作用阶段ꎬ由于叠合柱的约束作用ꎬＲＣ梁底部受火发生膨胀ꎬ此时在一定程度上削弱了梁底部的弯矩大小ꎻ随着受火作用的持续ꎬ梁底部出现负弯矩ꎬ此时拉弯矩为３００ｋＮｍꎬꎻ随着持续高温ꎬ发生材料劣化ꎬ负弯矩逐渐减小ꎬ直至１８０ｍｉｎ时弯矩为１７０ｋＮｍꎮ３㊀结㊀论(１)钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁空间节点由于其受火工况㊁构造形式和梁㊁柱荷载比等条件的复杂性ꎬ进而导致Ｌ形㊁Ｔ形㊁十字形空间节点的ꎬ破坏主要形式有梁破坏㊁梁和柱先后破坏㊁柱破坏ꎮ(２)当梁㊁柱火灾荷载比相同时ꎬ梁由２根增加至３根㊁４根时ꎬ空间节点耐火极限分别降低了４１５８％和４３７５％ꎻ空间节点耐火极限随着梁根数的增加而减低ꎮ(３)当柱的耐火极限远大于梁时ꎬ随受火时间的增加ꎬ梁会出现二次破坏的情况ꎻ由于梁竖向变形增大后ꎬ梁上部受压钢筋转变为受拉ꎬ进而抑制梁的竖向位移ꎬ其梁端竖向位移－受火时间关系曲线呈现Ｚ字形ꎮ(４)由于高温和轴向荷载的共同作用ꎬ空间节点内力出现重分布的现象ꎬ外围钢筋混凝土和核心钢管混凝土分别由５６７３％和４３２７％重分布为４７１％和５２９％ꎬ在受火后期ꎬ外部荷载主要转移至内部钢管混凝土ꎮ参考文献[１]㊀徐蕾ꎬ王明涛ꎬ王文达.钢管混凝土叠合柱非均匀受火性能研究[Ｊ].自然灾害学报ꎬ２０１４ꎬ２３(４):２６３－２６９.㊀(ＸＵＬｅｉꎬＷＡＮＧＭｉｎｇｔａｏꎬＷＡＮＧＷｅｎｄａ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｎｏｎ￣ｕｎｉｆｏｒｍｆｉｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ(ＣＦＳＴＲＣ)ｃｏｌｕｍｎ[Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｎａｔｕｒａｌｄｉｓａｓｔｅｒｓꎬ２０１４ꎬ２３(４):２６３－２６９.)[２]㊀徐蕾ꎬ刘玉彬.钢管混凝土叠合柱耐火性能研究[Ｊ].建筑结构学报ꎬ２０１４ꎬ３５(６):３３－４１.２６６㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)第４０卷㊀(ＸＵＬｅｉꎬＬＩＵＹｕｂｉｎ.ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＳＦＳＴＲＣｃｏｌｕｍｎｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｆｉｒｅ[Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓꎬ２０１４ꎬ３５(６):３３－４１.) [３]㊀侯舒兰.均匀受火下钢管混凝土叠合柱耐火性能研究[Ｄ].北京:清华大学ꎬ２０１４.㊀(ＨＯＵＳｈｕｌａｎ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ￣ｅｎｃａｓｅｄＣＦＳＴｃｏｌｕｍｎｏｎａｌｌｓｉｄｅｓ[Ｄ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１４.) [４]㊀ＳＯＮＧＴＹꎬＨＡＮＬＨꎬＵＹＢ.ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣＦＳＴｃｏｌｕｍｎｔｏｓｔｅｅｌｂｅａｍｊｏｉｎｔｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｄｆｉｒｅｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｐｈａｓｅ[Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｌｓｔｅｅｌｒｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１０ꎬ６６(４):５９１－６０４.[５]㊀ＨＵＡＮＧＳＳꎬＤＡＶＩＳＯＮＢꎬＢＵＲＧＥＳＳＩＷ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎｒｅｖｅｒｓｅ￣ｃｈａｎｎｅｌｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓａｔｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ[Ｊ].Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓꎬ２０１３ꎬ４９:９７３－９８２. [６]㊀周侃.钢管混凝土叠合柱￣ＲＣ梁节点耐火性能研究[Ｄ].北京:清华大学ꎬ２０１７.㊀(ＺＨＯＵＫａｎ.Ｆｉｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ￣ｅｎｃａｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｃｏｌｕｍｎ￣ＲＣｂｅａｍｊｏｉｎｔｓ[Ｄ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１７.)[７]㊀包延红.钢管混凝土叠合柱平面框架结构耐火性能研究[Ｄ].兰州:兰州理工大学ꎬ２０１８.㊀(ＢＡＯＹａｎｈｏｎｇ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｐｌａｎｅｆｒａｍｅｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｆｉｒｅ[Ｄ].Ｌａｎｚｈｏｕ:ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１８.) [８]㊀包延红ꎬ孙建刚ꎬ王文达ꎬ等.钢管混凝土叠合柱－钢筋混凝土梁平面框架耐火性能有限元分析[Ｊ].建筑结构学报ꎬ２０１５ꎬ３６(增刊１):４７－５３.㊀(ＢＡＯＹａｎｈｏｎｇꎬＳＵＮＪｉａｎｇａｎｇꎬＷＡＮＧＷｅｎｄａꎬｅｔａｌ.ＦＥＡｏｎＣＦＳＴＲＣｃｏｌｕｍｎ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｐｌａｎｅｆｒａｍｅｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｆｉｒｅ[Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓꎬ２０１５ꎬ３６(Ｓ１):４７－５３.)[９]㊀宋天诣.火灾后钢－混凝土组合框架梁－柱节点的力学性能研究[Ｄ].北京:清华大学ꎬ２０１０.㊀(ＳＯＮＧＴｉａｎｙｉ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｏｓｔ￣ｆｉｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌ￣ｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｅａｍ￣ｃｏｌｕｍｎｊｏｉｎｔｓ[Ｄ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１０.) [１０]谭清华.火灾后型钢混凝土柱㊁平面框架力学性能研究[Ｄ].北京:清华大学ꎬ２０１２.㊀(ＴＡＮＱｉｎｇｈｕａ.Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ(ＳＲＣ)ｃｏｌｕｍｎａｎｄｐｏｒｔａｌｆｒａｍｅａｆｔｅｒｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｆｉｒｅ[Ｄ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１２.)[１１]丁发兴ꎬ周政ꎬ王海波ꎬ等.局部火灾下多层钢－混凝土组合平面框架抗火性能分析[Ｊ].建筑结构学报ꎬ２０１４ꎬ３５(６):２３－３２.㊀(ＤＩＮＧＦａｘｉｎｇꎬＺＨＯＵＺｈｅｎｇꎬＷＡＮＧＨａｉｂｏꎬｅｔａｌ.Ｆｉｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｕｌｔｉ￣ｓｔｏｒｙｓｔｅｅｌ￣ｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌａｎｅｆｒａｍｅｕｎｄｅｒｌｏｃａｌｆｉｒｅ[Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓꎬ２０１４ꎬ３５(６):２３－３２.)[１２]ＬＩＥＴＴ.Ｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｓｔｅｅｌｃｏｌｕｍｎｓｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｂａｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ[Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ１９９４ꎬ１２０(５):１４８９－１５０９.[１３]中华人民共和国国家质量监督检验总局ꎬ中国国家标准化管理委员会.建筑构件耐火试验方法:第１部分:通用要求:ＧＢ/Ｔ９９７８.１２００８[Ｓ].北京:中国标准出版社ꎬ２００８.㊀(ＧｅｎｅｒａｌＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＱｕａｌｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎꎬＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄＱｕａｒａｎｔｉｎｅｏｆｔｈｅＰｅｏｐｌｅᶄｓＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＣｈｉｎａꎬＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰｅｏｐｌｅᶄｓＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＣｈｉｎａ.Ｆｉｒｅ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｅｓｔｓ￣ｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ￣ｐａｒｔ１:ｇｅｎｅｒａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ:ＧＢ/Ｔ９９７８.１２００８[Ｓ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＳｔａｎｄａｒｄｓＰｒｅｓｓｏｆＣｈｉｎａꎬ２００８.) [１４]ＬＩＥＴＴꎬＣＨＡＢＯＴＭ.Ａｍｅｔｈｏｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｃｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄｈｏｌｌｏｗｓｔｅｅｌｃｏｌｕｍｎｓ[Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｆｉｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ１９９０ꎬ２(４):１１１－１２４. [１５]韩林海.钢管混凝土结构－理论与实践[Ｍ].北京:科学出版社ꎬ２００７.㊀(ＨＡＮＬｉｎｈａｉ.Ｃｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ￣ｔｈｅｏｒｙａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅ[Ｍ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＳｃｉｅｎｃｅＰｒｅｓｓꎬ２０１２.)[１６]过镇海ꎬ时旭东.钢筋混凝土的高温性能及其计算[Ｍ].北京:清华大学出版社ꎬ２００３.㊀(ＧＵＯＺｈｅｎｈａｉꎬＳＨＩＸｕｄｏｎｇ.Ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅａｔｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｉｔｓｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ[Ｍ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓꎬ２００３.)[１７]清华大学.钢管混凝土叠合柱结构技术规程:Ｔ/ＣＥＣＳ１８８２０１９[Ｓ].北京:中国建筑工业出版社ꎬ２０２０.㊀(ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ.Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｓｔｅｅｌｔｕｂｅ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｌｕｍｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ:Ｔ/ＣＥＣＳ１８８２０１９[Ｓ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｉｎａＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆ＢｕｉｌｄｉｎｇＰｒｅｓｓꎬ２０２０.)(责任编辑:刘春光㊀英文审校:范丽婷)。

四川交通运输行业5个项目获2022年度四川省科学技术进步奖

四川交通运输行业5个项目获2022年度四川省科学技术进步奖等次序号项目名称主要完成单位主要完成人提名者一等奖8超长深埋高风险公路隧道建设关键技术及应用四川高速公路建设开发集团有限公司、成都理工大学、四川省公路规划勘察设计研究院有限公司、四川川交路桥有限责任公司、四川秦巴高速公路有限责任公司、西南交通大学、中铁一局集团第四工程有限公司李天斌　王孝国　林国进张　睿　韩瑀萱　唐　协陈绪文　马春驰　周雄华陈子全四川省交通运输厅一等奖9高烈度区高陡边坡抗震关键技术及工程应用西南交通大学、中铁二院工程集团有限责任公司、四川省公路规划勘察设计研究院有限公司、中铁科学研究院有限公司、中铁二局第二工程有限公司富海鹰　张迎宾　吴沛沛杨　涛　余鹏程　何云勇吴红刚　陈伟志　徐鸿彪陈桂虎西南交通大学二等奖20高烈度复杂风场山区超千米悬索桥建设关键技术蜀道投资集团有限责任公司、四川省公路规划勘察设计研究院有限公司、四川藏区高速公路有限责任公司、重庆交通大学、西南交通大学黄　兵　周建庭　陶齐宇徐国挺　周黎明　胡　荣余传锦　陈　渤四川省公路学会二等奖32复杂环境超大跨径全焊连续钢桁梁桥施工关键技术及应用四川公路桥梁建设集团有限公司、同济大学、上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司、中铁宝桥集团有限公司、四川路桥华东建设有限责任公司杨如刚　姜　旭　魏鹏飞邓亨长　强旭红　刘德永夏伟杰　刘　杰四川省交通运输厅三等奖39峡谷山区特大跨悬索桥锚碇基础及边坡稳定评价与控制关键技术四川省公路规划勘察设计研究院有限公司、长江水利委员会长江科学院、西南交通大学文丽娜　程　强　郭喜峰肖世国　刘天翔　雷　航四川省交通运输厅3月28日上午，四川省科学技术奖励大会暨第三届“四川杰出人才奖”颁奖仪式在成都市举行。

由四川省交通运输厅、四川省公路学会推荐，蜀道投资集团有限责任公司、四川高速公路建设开放集团有限公司、四川公路桥梁建设集团有限责任公司、四川省公路规划勘察设计研究院有限公司等四川交通科技创新排头兵牵头或参与的5项科研成果，喜获2022年度四川省科学技术进步奖。

钢管混凝土柱环梁节点非线性有限元分析

钢管混凝土（以下简称ＣＦＳＴ）在国内建筑中推广应用的关键问题之一是ＣＦＳＴ柱与钢筋混凝土梁的连接方式。环梁节点是解决这一问题ＲＣ环梁，借助贴焊在钢
管柱壁并被钢筋混凝土环梁包裹的一道或者两道环
ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｃｏｎｃｒｅｔｅ — ｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｒｉｎｇｂｅａｍｊｏｉｎｔ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒ — ｆｉｎｉｔｅ－ｅｌｅｍｅｎｔ
ＷａｎｇＹａｎＱｉＹｕｅｒａｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｃｈｉｎａ）
矩形截面。
形钢筋作为抗剪环，以传递梁端剪力。由于环梁节点特有的抗剪环构造和复杂的边界接触分析条件，已有文献多限于模型试验研究口。和不考虑钢管表
面与梁板接触状态的有限元分析。］，对混凝土楼
盖在节点附近的应力状态研究较少。为揭示混凝土
环梁静力作用下的应力应变情况，本文对环梁节点
图ｉＩ／２节点有限兀整体模型
１．２单元模拟

装配式钢管混凝土柱_钢梁节点性能数值分析_崔春义

158
材料混凝土
钢材
广西大学学报（自然科学版）
第 42 卷
材料等级 C60 Q345
表 1 节点模型材料力学参数 Tab. 1 Mechanical properties of joint material
弹性模量 / MPa 3. 6×104 2. 1×105
泊松比 0. 20 0. 24
抗压屈服强度 / MPa 35. 738 310. 000
装配式钢管混凝土柱—钢梁节点性能数值分析
崔春义1，孔艳1，程学磊1，张延年2，孟坤1
（1. 大连海事大学土木工程系，辽宁大连 116026； 2. 沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁沈阳 110000）
摘要：为进一步研究所设计的装配式梁柱节点性能，基于大型有限元数值平台 ABAQUS，通过建立低周往复荷
极限强度 / MPa 64. 39 4 Nhomakorabea8. 00
（a）整体节点模型网格划分图
（b）节点域网格详图
图 1 装配式梁—柱节点数值模型图 Fig. 1 Numerical model diagram of assembled beam－column joint
由于梁翼缘与环板、端板与柱接触界面在加载过程中
轴压比 n
0. 3 0. 3 0. 6 0. 6 0. 3 0. 3
环板宽度 / mm
180（环形） 180（环形） 180（环形） 180（环形） 120（环形） 180（方形）
2 数值结果与计算分析
图 3（ a）给出了 H18D3 节点体系在加载至 1 倍屈服位移时 Mises 应力等值云图。由图 3（ a）可见，节点域应力分布相对均匀，钢梁翼缘受拉侧应力较大，腹板中间应力较小。这与文献［16-17］试验中受

基于三维单元的多层钢管混凝土框架非线性有限元分析

付博啸，王文达，张鹏鹏
（州理工大学兰土木工程学院，甘肃兰州７０５）３００
摘
要：钢管混凝土能够充分发挥钢材和混凝土的特点，在实际工程中的应用越来越广泛。本文采用有限元软
件ＡＡＵＢＱＳ对多层钢管混凝土框架进行三维有限元数值模拟，考虑材料及几何非线性，分析了钢管混凝土框架在单调加载下的荷载一位移全过程，探讨了采用该方法时的建模、核心混凝土及钢材本构模型的选取、钢管与混凝土之间的界面处理等关键问题，数值模拟结果和试验结果总体上吻合良好。关键词：三维单元；钢管混凝土；框架；非线性；数值模拟
做隐式静力分析，了满足计算精度和耗时的要为
收稿日期：０１０－７２１－５２
作者简介：付博啸（９６）男，１８．，河北辛集人，硕士研究生，研究方向为钢与混凝土组合结构（ｍａ：ｅｕｘｍａ．ｏＥｉｃｆｂ＠ｇｉｃｎ）ｌｌ基金项目：甘肃省高等学校基本科研业务费专项资金（９４Ｔ１７；００ＺＢ４）兰州理工大学科研发展基金（００２２１０）
粘结滑移等相互作用。本文选取了文献［］３和［］４中的两个典型的方、圆钢管混凝土多层框架
结构在低周往复荷载作用下的试验试件为研究对象，采用有限元软件ＡＡＵＢＱＳ分析了其荷载一移位全过程，对其微观受力特性进行了分析，文方并本
验，文献［］１已经对此作了详细的综述。其中比较典型的试验包括文献［］行的１一层一２进２榀跨圆、钢管混凝土平面框架在低周往复荷载下方的试验，文献［］文献［］３和４分别进行的三层三跨方、圆钢管混凝土框架在低周往复荷载下的试验

钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析

4、对数值模型进行验证，确保其准确性。通过对比实验与模拟结果的应力-应变关系、破坏形态等，对模型土叠合柱的参数（如钢管厚度、混凝土强度等），进行多组对比分析，探讨各因素对轴压性能的影响。
6、对实验和数值模拟结果进行理论分析，结合实际情况对钢管混凝土叠合柱的轴压性能进行评估。
钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析
01 引言
03 分析方法 05 结论
目录
02 概念阐述 04 实例分析 06 参考内容
引言
钢管混凝土轴压短柱是一种常见的结构形式，在建筑、桥梁等领域得到广泛应用。在地震、风载等外力作用下，钢管混凝土轴压短柱的力学性能研究具有重要意义。非线性有限元分析作为一种有效的数值模拟方法，能够综合考虑材料的非线性行为和截面几何特性，为钢管混凝土轴压短柱的分析提供有力支持。本次演示将介绍钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析的基本概念、方法步骤和实际应用，并探讨其优势、不足及未来研究方向。
3、材料模型：混凝土和钢管的材料模型需根据实际材料特性进行选择。常用的混凝土模型包括弹塑性模型、损伤塑性模型等；钢管模型则一般采用弹性模型或弹塑性模型。
4、边界条件处理：根据实际结构边界条件进行约束和支撑处理。对于固定端，可采用固定支撑；对于自由端，可采用弹簧元或滚动支撑进行处理。
实例分析
1、钢管混凝土短柱在受到冲击作用时，表现出明显的动态响应，其冲击响应曲线呈非线性特点。
2、钢管的类型和混凝土的强度对钢管混凝土短柱的抗冲击性能具有重要影响。采用高强度钢管和高质量混凝土可以提高试件的抗冲击性能。
引言
钢管混凝土叠合柱是一种新型的组合结构，具有较高的承载力和抗震性能，在建筑和桥梁工程中得到广泛应用。轴压性能是钢管混凝土叠合柱的重要性能指标之一，直接关系到结构的安全性和稳定性。因此，对钢管混凝土叠合柱轴压性能进行研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

型钢混凝土框架节点非线性有限元分析

在利用ＡＳＳ行钢筋混凝土有限元计算时，ＮＹ进一
般选择力的收敛准则而不同时使用位移收敛准则，否则会给收敛带来困难。同时可用ＣＶＯＮＴＬ命令调整
收敛精度，以加速收敛减少计算时间。收敛精度默认值是０１，．％根据计算精度一般可放宽到不超过５，％
元模拟。对混凝土Ｓｌ６ｏｄ５单元，ｉ增大其抗拉强度以不考虑其混凝土开裂，并关闭压碎，使得计算更易收敛。
计算模型中混凝土的本构关系采用ＭＩＯ多线性Ｓ
这样将提高收敛速度。
２型钢混凝土框架节点分析
２１节点概述．该节点位于一根长约１．５的型钢混凝土框支８５ｍ柱处，支柱１．５以下部分截面尺寸为１８ × 框８５ｍ．ｍ
１６１．５．ｍ，８５ｍ以上部分截面尺寸２９６．ｍ。框．４ｍＸ１６支柱１．５８５ｍ到１．ｍ高度范围处长度为１６９２．ｍ边的两侧面连接有截面尺寸为１５０６ｍ两根弦杆，．ｍＸ．５长度为２９６边的侧面连接有截面尺寸为０８ｍＸ．４ｍ．５０６ｍ的两根斜向弦杆，图１示（字为杆件编．５如所数
庄彬彬等：型钢混凝土框架节点非线性有限元分析
５３
型钢混凝土框架节点非线性有限元分析
庄彬彬，李健
２０９００２）（济大学结构工程与防灾研究所。上海同

钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点耐火性能分析

钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点耐火性能分析张波;秦笑笑;徐光朋;任庆新【期刊名称】《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2024(40)2【摘要】目的研究钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点耐火性能,为实际工程提供参考。

方法通过ABAQUS有限元分析软件建立ISO-834标准火灾下钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点的温度场模型和力学模型;在试验与有限元模拟相吻合的基础上,分析此类构件空间节点的温度场分布、破坏模态、变形和内力分布等工作机理。

结果由于梁板的保护作用,节点区温度远低于非节点区;当梁、柱火灾荷载比相同,梁由2根增加至3根、4根时,空间节点耐火极限分别降低了41.58%和43.75%;高温和轴向荷载的共同作用下,内部钢管混凝土承担内力从常温的43.27%增加至180 min的52.9%。

结论钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点具有较好的耐火性能,能够满足实际工程中对耐火性能的要求。

【总页数】8页(P259-266)【作者】张波;秦笑笑;徐光朋;任庆新【作者单位】沈阳建筑大学土木工程学院;辽宁省交通高等专科学校建筑工程系;中国建筑第八工程局有限公司东北分公司;佛山科学技术学院交通与土木建筑学院【正文语种】中文【中图分类】TU398【相关文献】1.方钢管混凝土柱-外环板式组合梁节点在地震损伤后的耐火性能分析2.预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土叠合柱框架中节点受剪性能分析3.装配整体式地下车站钢管混凝土柱-型钢混凝土叠合梁节点力学性能研究4.预制钢管混凝土叠合柱与PEC 梁螺栓连接节点受力性能分析5.钢管混凝土叠合柱-混凝土梁节点滞回性能的有限元分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

钢管混凝土柱—型钢混凝土梁节点非线性分析

ｈｓｂｅｄｌｓｄｉｉｈｒｓｎｔｕｔｒｓｒｃｎｌ．Ｔｈｔｕｔｒｏｎｃｉｎｉｈｍｅｔｔｅｓｉｍｉｄｓｇａｅｎｗｉｅｙｕｅｎｈｇ－ｉｉｇｓｒｃｕｅｅｅｔｙｅｓｒｃｕｅｃｎｅｔｏｓｗｈｃｅｈｅｓｃｅｉｎ
ｙｅｄｎｆｅａｇ．Ｍｏｔａｔｆｃｎｒｔｎｔｅｃｒｆｃｌｍｎｗｅｅｃｍｐｅｓｄ，ｂｔｔｅｓｒｓｓｖｒｍａ１ｉｌｉｇａｔｒｄｍａｅｓｒｓｏｏｃｅｅｉｈｏｅｏｏｕｒｏｐｒｓｅｕｈｔｅｓｗａｅｙｓｌ．ＫＥＹ Ⅵｒ０ＲＤＳ：ｏｃｅｅｆｌｄｓｅｌｔｂｌｒｃｌｍｎ；ｂａｗｉｔｅｋｌｔｎｃｎｒｔ；ｆｉｌｍｅｔｍｅｈｄ；ｃｎｒｔ－ｉｅｔｅｕｕａｏｕｌｓｅｍｔｓｅ１ｅｅｏｏｃｅｅｉｔｅｅｎｔｏｈｓｎｅｈｓｅｅｉｕｖ；ｓｉｍｉｅｆｒａｃｙｔｒｔｃｃｒｅｅｓｃｐｒｏｍｎｅ
古
松，：管混凝土柱一型钢混凝土梁节点非线性分析等钢
钢管混凝土柱一型钢混凝土梁节点非线性分析＊
古松褚云朋
６１１）２００（西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳摘
要：管混凝土柱在地震区不受轴压比限制，钢近年来在高层建筑中应用较多。但为满足强节点弱杆件抗震设

基于ABAQUS的混凝土梁柱节点非线性分析_万翱宙

基于ABAQUS的混凝土梁柱节点非线性分析_万翱宙混凝土梁柱节点是结构中重要的连接部分，其受力性能直接影响整个结构的强度和刚度。

在实际工程中，由于加载过程中节点发生的非线性变形和裂缝扩展会对结构的性能产生较大影响，因此有必要进行混凝土梁柱节点的非线性分析。

ABAQUS是一种强大的有限元分析软件，可以进行复杂结构的非线性分析。

在混凝土梁柱节点的非线性分析中，ABAQUS可以模拟混凝土的材料非线性行为以及节点的几何非线性变形。

首先，对于混凝土的材料非线性行为，ABAQUS可以采用合适的本构模型来模拟。

常用的混凝土本构模型有弹塑性本构模型、本构模型和等。

通过输入混凝土的材料参数，可以利用ABAQUS进行材料的非线性分析。

其次，对于节点的几何非线性变形，ABAQUS可以通过采用非线性几何分析来模拟。

在非线性几何分析中，ABAQUS可以实现节点的大变形和分析。

在进行混凝土梁柱节点非线性分析时，应按照以下步骤进行：1.建模：使用ABAQUS的建模工具创建梁柱节点的三维有限元模型。

模型中要包含梁柱节点的几何形状和尺寸以及与其相连的构件。

2.定义材料属性：输入混凝土的本构模型和材料参数。

根据实际情况选择适当的本构模型，并输入相应的参数。

3.定义加载条件：定义加载条件，包括节点所受的力和位移。

可以选择静力加载或动力加载，根据实际情况进行设置。

4.网格划分：划分网格，将节点模型离散为有限元网格。

网格划分应合理，以保证计算结果的准确性和稳定性。

5.设置边界条件：根据实际情况设置节点的边界条件。

边界条件应包括支座条件、固定边界条件等，以模拟节点在实际结构中的受限情况。

6.运行分析：运行分析，得到节点在加载过程中的应力、应变和变形等结果。

可以利用ABAQUS的后处理工具进行分析结果的展示和分析。

综上所述，基于ABAQUS进行混凝土梁柱节点的非线性分析需要进行合适的模型建立、材料参数输入、加载条件设置、网格划分和边界条件设置等步骤，并通过运行分析和后处理工具得到节点的应力、应变和变形等结果，从而评估节点的受力性能。

某超高层项目钢管混凝土组合柱应用

某超高层项目钢管混凝土组合柱应用
程向东;唐笑一;王明;吴联定;卫江华;伏贤哲
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2024(54)4
【摘要】某超高层项目荷载较大,导致框架柱截面较大,严重影响建筑空间使用。

采用钢管混凝土组合柱,和型钢混凝土柱相比,标准层每根柱节约建筑有效使用面积1.5~1.8m^(2),结构主体成本节约近1000万元。

提出了对钢管进行开孔的梁柱节点做法并分析五种不同节点方案,采用大型通用有限元软件ABAQUS进行仿真分析,充分考虑框架梁对节点的约束作用,得到五种节点方案的极限承载力及钢管的最大应力,结果表明采用钢管开孔的梁柱节点做法可行,并得到最合理的开孔形式;分别对7种不同箍筋形式进行受力性能分析,并考虑实际施工因素,得到最为合理的箍筋设置形式。

【总页数】6页(P104-109)
【作者】程向东;唐笑一;王明;吴联定;卫江华;伏贤哲
【作者单位】成都基准方中建筑设计有限公司;上海建工集团股份有限公司;上海超高层建筑智能建造工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TU398.9
【相关文献】
1.某超高层建筑钢管混凝土组合结构柱实例分析
2.换柱法在超高层钢结构钢管混凝土柱r胀裂现象中的应用
3.钢管混凝土(叠合)柱在超高层建筑结构中的应用
4.某超高层中外包混凝土的钢管混凝土组合柱加固案例分析
5.窄扁矩形钢管混凝土柱在超高层钢结构住宅中的应用
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钢管混凝土构件的非线性有限元分析

钢管混凝土构件的非线性有限元分析
侯现创
【期刊名称】《结构工程师》
【年(卷),期】2005(021)004
【摘要】建立了钢管混凝土构件的非线性有限元模型,采用三维等参元来模拟钢管和混凝土,考虑了钢管和混凝土两种材料的非线性性质.在VC++6.0平台下自行开发了有限元分析软件CCFST.利用该软件对钢管混凝土轴压短构件进行了分析,并用试验结果验证了计算结果的可靠性.
【总页数】3页(P27-29)
【作者】侯现创
【作者单位】同济大学,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU3
【相关文献】
1.圆中空夹层钢管混凝土压弯构件滞回性能的有限元分析 [J], 黄宏;黄诚;陈梦成
2.典型钢管混凝土构件的有限元分析 [J], 谢芳
3.有初应力钢管混凝土压弯扭构件非线性有限元分析 [J], 查晓雄;钟善桐;唐家祥
4.悬臂钢管混凝土构件在横向冲击荷载下承载性能有限元分析 [J], 张晨;徐勋倩;陈静
5.CFRP包裹环向脱空钢管混凝土构件的有限元分析 [J], 谢坤明
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钢管混凝土提篮拱桥几何非线性分析研究

而，提篮拱桥的稳定比平行双肋拱有一定的提高。
提篮拱桥造型较为独特，与一般平行拱肋拱桥不同的是提篮拱的拱圈及吊杆均向内倾斜，这就产生了
一
系梁按整体箱形梁布置，采用单箱三室预应
力混凝土箱形截面，吊杆处设置横梁，梁厚度为横０４～０６吊杆布置采用尼尔森体系，吊杆平．．ｍ，在面内，吊杆水平夹角在５．６０２。～６．６４８６２。之间；横桥向水平夹角为８１。。吊杆间距为８ｍ，两交叉吊杆之间的横向中心距为３１４ｍｍ。吊杆均采用１７根２７高强低松弛渡锌平行钢丝束，冷铸镦头锚，体采用ＰＳＦ）应力防腐索体，外包不索Ｅ（Ｄ低并
■ 匝
铁｛勘测与首设计ＲＩＹＵＶＹＡＤＤＳＮ２１（ＡＬＲＥＮＥＩ１ＷＡＳＧ０１）
钢管混凝土提篮拱桥几何非线性分析研究
刘显陆
讨几何非线性的经典算例，因此许多学者对其进行了
２经典算例——Ｗｉｉ双杆体系ｌａ１ｍｓ
Ｌ７４．＿Ｊ一２０９【 ⅥＨ
的荷载啦移关系曲线如图３示，所并与文献中计算结果进行对比，明涉及几何非线性时，说单元的计算
结果非常接近并且具有较高的精度嘲。
＾８Ｓｌ一．１ＣｃＬ：
１０．３５－０７Ｌ
… 一． ●
系，以期为该类型桥梁的设计和施工提供了一定的参考作用。【关键词】提篮拱桥几何非线性有限元方法荷载位移

2011-预应力钢_混凝土连续组合梁的非线性有限元分析_陶慕轩

第44卷第2期2011年2月土木工程学报CH I NA C I V I L ENG I NEER I NG J OURNALV o.l 44F eb . N o .22011基金项目:/十一五0国家科技支撑计划重大项目(2006BAJ03A03-02)、长江学者和创新团队发展计划(I RT00736)作者简介:陶慕轩,博士研究生收稿日期:2009-03-17预应力钢-混凝土连续组合梁的非线性有限元分析陶慕轩1,2聂建国1,2(1.清华大学,北京100084;2.清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室,北京100084)摘要:以六根两跨预应力钢-混凝土连续组合梁的系列试验结果为基础,以通用有限元程序M SC.M ARC(2005r2)为平台,提出用于模拟预应力连续组合梁非线性全过程受力行为的精细有限元模型,并给出单元选取、材料建模以及整体组装的详细过程。

有限元分析基于弹塑性本构模型,能充分考虑材料非线性和几何非线性,反映结构受力全过程中预应力筋内力变化、滑移效应、内力重分布、应力分布、曲率分布以及塑性铰形成等复杂特性,深入揭示预应力连续组合梁的受力机理和特点。

模型计算结果和实测结果以及理论分析结果吻合良好,表现出良好的数值特性。

模型对于预应力连续组合梁的精细化分析具有较高的精度和广泛的适用性,为研究预应力连续组合梁受力性能提供了强有力的工具。

关键词:预应力钢-混凝土连续组合梁;有限元分析;非线性;全过程中图分类号:TU 398+.9 TU 318+.1 文献标识码:A 文章编号:1000-131X (2011)02-0008-13Nonli near fi nite el e m ent analysis of prestressed conti nuousstee-l concrete co mposite bea m sTao M uxuan1,2N ie J ianguo1,2(1.T singhua University ,Be ijing 100084,Ch i n a ;2.The K ey Laboratory o f C ivil Eng i n eering Safety and Durab ility of the M i n istry o f Education,Tsi n ghua Un i v ersity ,B eiji n g 100084,Chi n a)Abst ract :Based on the experi m en tal resu lts o f six t w o -span prestressed continuous stee-l concrete co m posite bea m s ,an elaborate fi n ite ele m entm ode l is proposed for si m ulating the non li n ear behav i o r of prestressed continuous co m posite bea m s usi n g the co mm erc i a l FE package M SC .MARC (2005r2).The procedures for ele m ent se lection ,m aterial m odeli n g andm ono lith ic asse m bly are presented i n deta i,l using an elasto -plastic constituti v e m ode.l The num ericalm odel consideri n g both the m aterial and the geo m etric nonli n earities can fully reflect the co m plex characteristics such as the change o f tendon force ,sli p e ffec,t redistri b uti o n of i n ternal force ,stress distri b uti o n ,curvat u re distri b uti o n,for m ation of plastic h i n ges ,etc ..As the fi n ite -e le m ent results are i n good agree m ent w ith the test results and the theoretica l ana l y sis ,the proposed fi n ite -ele m ent mode l pr ov i d es a tool for non li n ear ana l y sis of prestressed conti n uous co m posite bea m s .K eywords :prestressed continuous stee-l concre te co m posite bea m s ;finite e le m ent ana lysis ;non li n earity ;who le pr ocess E -m ai:l d m h03@m a ils .tsinghua 引言钢-混凝土连续组合梁较简支组合梁具有显著的经济性能优势,它能有效地提高承载力、降低结构高度、减小变形[1-3],因此在建筑和桥梁结构中应用十分广泛。

矩形钢管-钢管混凝土组合桁梁抗弯性能非线性分析

钢管混凝土受压时，管协助混凝土受力的情况钢
ＡｂｔａｔＩｈｓｐｐｒａａｙｉａｍｏｅｓｂｕｈｅｓｒｃ：ｎｔｉａｅ，ｎｌｔｌｃｄｌａｏｔｔｒｅｃｎｒｔ — ｉｌｄｅｔｎｕａｓｅｌｕｕａｔｕｓｓｒｏｃｅｅ —ｆｌｒｃａｇｌｒｔｅｔｂｌｒｒｓｅａｅｅ
ｊｌ／
＋Ｅ（８—８）ｓ２２＜ｓ３ ≤ｓ
＞岛
ｔ ≤ … …（＜占… … １）
式中：．６×１。＝１６，８＝ｉＥ；２Ｅ＝２００；．ｆ；Ｉｆ占＝
１ｓ１３＝１０。０；０６１
１２钢管混凝土受压的本构关系．
矩形钢管一钢管混凝土组合桁梁抗弯性能非线性分析
肖占成
（锡林郭勒盟乾图交通设计有限责任公司，内蒙古锡林浩特０６０）２００
摘要：本文采用非线性有限元法，空钢管桁梁、对
上弦填混凝土桁梁、下弦均填混凝土桁梁的抗上
组合结构，内也有学者进行少量理论和实验研国究］并取得了一定的成果，由于受到实验数量，但的限制，该类结构受力性能的研究还需进一步对
深入。
弯性能进行分析，并将结果进行对比。
关键词：桥梁工程；管混凝土桁梁；弯性能；钢抗非
Ｌ＋Ｅ＾８一）（ ≥４５．
Ｋｅｒ：ｒｄｅｎｉｅｒｎｙｗｏｄｓｂｉｇｅｇｎｅｉｇ；ｃｎｒｔ — ｆｌｄｔｅｏｃｅｅｉｅｓｅｌｌｔｂｌｒｓｕｕａｔｓ；ｓａｉｅｏｍａｃｒｕｔｔｐｒｒｎｅ；ｎｎｉｅｒａａｙｉｃｆｏｌａｎｌｓｓｎ

基于微平面模型的钢管混凝土短柱非线性有限元分析

力学性能，引入微平面Ｍ４模型，用ＡＡＵ采ＢＱＳ软件对钢管混凝土短柱进行非线性有限元分析，析结果与试验结果吻合Ｓ分－
好，明该模型能较好地模拟钢管混凝土结构的力学性能，表可用于工程实践。关键词钢管混凝土结构微平面模型非线性有限元分析
只能从构件整体性能的角度进行试验研究，无法还
对钢和混凝土之间的作用力进行准确的测量。现引人微平面模型模拟核心混凝土的力学性能，钢对管？土短柱进行数值模拟，试验结果吻合良昆凝与
某微平面法线方向标记为占，该微平面上的应变则矢量为表示可以为
量为
＝ｎ，相应的，其法向分
＾，＝ｎ
＝凡ｎ＝Ｎ
（）１
第一作者简介：李首方（９０）１８一，山东菏泽人，丁学硕士，究方研
向：构施Ｔ。结
巾图法分类号
Ｔ３８７Ｕ９．；
文献标志码
Ａ
钢管混凝土是在钢管中填充混凝土形成的构
Ｍ２模型同时考虑了微裂缝切向方向的影响，并
件，有承载力高、性好等优越的力学性能¨ 可具延，节省大量的建筑材料并且施工方便，已被大量应用
⑥
２１ＳｉＴｃ．ｎｎ．００ｃｅｈＥｇｇ．

基于非线性纤维梁柱单元的钢管混凝土框架动力时程分析

Ｕｉｒｔｏｅｈｏｇ，ｎｈｕ７０５，ＣｉａｎｅｉＴｃｎｌｙＬｚｏ３００ｈｎ）ｖｓｙｆｏａＡｓｒｃ：ｈｒｒｏｍｉｋｄｆｐｒａｈｔｓｕａｈｙａｉｂｈｖｒｆｈｏｃｅｌｄｓｅｔｂｌＣＳ）ｆｍｅｂｔａｔＴｅａｅｔａｉｓｏｐｏｃｏｉｌｔｔｄｎｍｃｅａｉｅｃｎｒｔｆｌｔｌｕｕａｅｗｎｎａｍｅｅｏｏｔｅｉｅｅｒ（ＦＴｒａ
ＷａｇＪｎ，Ｗａｇ耽ｎｄ。，ＺａｇＰｎ－ｅｇ（．ＫｙＬｂｒｔｙｏｉｓｒＰｅｎｉｎｔａｉ，ｉＣｖｎｕｎ．ａｈｎｅｇｐｎ１ｅａｏａｒｆＤｓｔｒｅｔｎａｄＭｉｇｔｌｎｉｌｏａｅｖｏｉ０ｉＥｇｎｅｉａｓｒｉｃ，ａｚｏｎｖｒｔｏｅｈｏｇ，Ｌｎｈｕ７０５，Ｃｉ；．Ｃｌｇｉｌｎｉｅｉ，Ｌ￣ｈｕｎｉｅｒｇｏＧｎｕＰｏｎｅＬｎｈｕＵｉｓｙｆＴｃｎｌｙａｚｏ３００ｈｎ２ｏｌｅｏＣｖｇｎｒｇａｏｎｆｖｅｉｏａｅｆｉＥｅｎ
ｓｒｔｅｔｕｃｕｒｓ，ｉｅ．．，ｔｅｉｎｉｎｆｎｔｌｍｅｅｈｄａｄｆｂｒｍｏｄｌｂｓｄｏｏｌｎａｂｒｂａｃｌｍｎ．Ｔｈｅｔｒｅｄｍｅｓｏｈｒｅｄｍｅｓｏｉｅｅｅｎｔｍｔｏｎｅｉｉｅａｅｎｎｎｉｅｒｆｅｅｍ－ｏｕｉｈｅｉｎｉｎｉｉｅｅｅｎｔｄｉｉｔｄＯｂｅｂｃｕｅｏｔｃｍｐａｉｎｌｆｉｎｃａｏｖｅｇｎｅ．ＩｒｅＯｓｕｄｔｓｉｍｉｆｎｔｌｍｅｔｍｅｈｏｓｌｍｉｅｔｅｕｓｄｅａｓｆｉ’ ｏｕｔｔｏａｅｃｅｙｎｄｃｎｒｅｃＳｉｎｏｄｒｔｔｙｈｅｅｓｃｐｒｏｍａｅｏｈｅｆｒｎｃｆｔｅＣＦＳｆａｓｒｔｒｓ，ｔｎｌｎａｂｅａｃｌＴｒｍｅｔｕｃｕｅｈｅｎｏｉｅｒｆｒｂｅｍ— ｏｕｍｎｅｅｅｔｂａｅｎｔＯｐｅＳｅｓｐｌｔｏｍｉｅｎｈｉｉｌｍｎｓｄｏｈｅｎｅａｆｒｓｕｓｄｉｔｓｐｐｒＡｙｃｌｆａｅｓｒｃｕｅｍｏｅｔｉｃｌｒＣＦｏｕａｅ．ｔｐｉａｒｍｔｕｔｒｄｌｗｉｃｒｕａＳＴｃｌｍｎｓｗｈｉｈｉｅｆｒｄｓａｎｇｔｂｌｅｔｂｈｔｒｒｓａｃｅｓｕｓｄｈｃｓｐｒｏｍｅｈｋｉａｅｔｓｙｔｅｏｈｅｅｅｒｈｒｉｅｔｅｉｙａｉａｅｕｎｒｄｉｅｅａｔｕｋｅｗａｅ．Ｔｈｅｕｅｉａｅｕｌｓａｅｍａｃｌｗｉｈｈｅｔｓｅｒｓｌｓｎｇｎｒ１Ｉｏｖｒｆｎｄｓｍｕｌｔｄｅｆｒｎｔｅｒｈｑａｖｓｆｎｍｒｃｌｒｓｔｒｔｈｗｅｌｔｔｅｔｄｅｕｔｉｅｅａ．ｔｓｗｓｔａｈｅｎｎｉｅｒｆｂｒｂｅｍ－ｏｕｎｍｏｌｃｎｓｍｕａｅｔｅｄｙｍｉｅａｉｆｔｅＣＦｒｍｅｒｔｏａｌｎｄｌｇｃｌｙ．ｈｏｈｔｔｏｌｎａｅａｃｌｍｄｅａｉｌｔｈｎａｃｂｈｖｏｒｏｈＳＴｆａａｉｎｌｙａｏｉａｌｉ

钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究

Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2018, 7(3), 421-427Published Online May 2018 in Hans. /journal/hjcehttps:///10.12677/hjce.2018.73048The Experimental Research on CyclicBehavior of Beam-CFST Column ConnectionsLi He, Yisheng Zhao, Jie Luo, Shiqiang MeiYunnan Construction Engineering Steel Structure Co., Ltd., Kunming YunnanReceived: May 3rd, 2018; accepted: May 15th, 2018; published: May 22nd, 2018AbstractIn recent years, with the promotion and development of steel structure in residential market, concrete filled steel tubular column is formed by the reliable connection of the horizontal compo-nent such as beam and plate. The calculation method and construction measures of concrete filled steel tubular joints are the key problems in design. In this paper, the stress distribution of the joint is studied. The load-displacement cures of the joints are obtained, as well as the yield strength and the ultimate strength. It indicates that joints filled with concrete have preferable stiffness and ductility.KeywordsJoint, Load-Displacement Curve, Yield Strength, Stiffness钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究何力，赵一盛，罗杰，梅世强云南建投钢结构有限公司，云南昆明收稿日期：2018年5月3日；录用日期：2018年5月15日；发布日期：2018年5月22日摘要随着住宅钢结构的推广发展，钢管混凝土柱与梁、板等水平构件的连接形成重要的结构体系，特别是形成抵御地震作用的抗侧力体系。

钢管混凝土轴压组合刚度有限元分析

钢管混凝土轴压组合刚度有限元分析冯增云;高屹【摘要】根据钢管混凝土短柱轴压试验数据建立并调整相应的有限元模型，通过有限元非线性分析得到钢管混凝土的荷载应变关系曲线，计算构件的轴压组合刚度。

对比有限元模型的计算结果以及现有规范公式计算得到的轴压刚度结果，并进行误差分析。

%According to the experimental data of axial compression test of concrete filled steel tube, we established and adjusted the finite element model. By the model we got load strain curve of concrete filled steel tube and calculated the axial stiffness of concrete filled steel tube. In the end,we discussed the difference of the axial stiffness calculated by finite element analysis and rule formulae.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)021【总页数】2页(P103-104)【关键词】钢管混凝土;轴压组合刚度;有限元分析【作者】冯增云;高屹【作者单位】海军工程大学勤务学院，天津300450;海军工程大学勤务学院，天津300450【正文语种】中文【中图分类】TU398钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。

它是钢与混凝土组合结构的一种主要结构形式。

圆钢管混凝土具有强度高、重量轻、耐冲击、省钢材、便于施工等优点。

钢管混凝土的增强机理在于轴向受压时，两种材料的环向扩张趋势不一致导致钢管对混凝土产生套箍作用，使管内混凝土处于三向受压应力状态，从而提高承载力。