Сейсмические характеристики стали

May 01, 2024

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 1322 (2023) Цитировать эту статью

1384 Доступа

1 Альтметрика

Подробности о метриках

В реальном проектировании из-за различного размещения колонн создаются неоднородные граничные условия пожара, включая односторонний пожар, соседний или связанный двухсторонний пожар и трехсторонний пожар. В данной статье сейсмические характеристики элементов СРКПСТ, подвергшихся неравномерному возгоранию, были исследованы методом конечно-элементного моделирования. Прежде всего, были исследованы кривая P-Δ, коэффициент пластичности, жесткость и рассеивание энергии элементов после неравномерного пожара. По мере уменьшения количества поверхностей возгорания снижается максимальная температура перегорания в центре сечения, уменьшается повреждение, снижается деградация жесткости и увеличивается способность рассеивания энергии. Затем было рассчитано распределение нагрузки каждого компонента элемента SRCFST на примере трехстороннего пожара. Результаты показывают, что стальные трубы играют наиболее доминирующую роль в сейсмических характеристиках после пожара, за ними следуют стальные секции и наименьшую роль бетон. . Наконец, было проведено параметрическое исследование ключевых переменных, влияющих на коэффициент пластичности.

Стальные трубы, армированные сталью и бетоном, наполненные бетоном (SRCFST), с большой вероятностью будут использоваться в машиностроении из-за их исключительных механических качеств. Типичные формы поперечного сечения показаны на рис. 1. Чтобы улучшить метод проектирования элементов этого типа и способствовать его применению, ученые провели обширные исследования механических свойств колонн SRCFST при комнатной температуре. Осевое сжатие членов SRCFST было предметом экспериментального исследования Вана и др.1,2,3,4, которое показало, что стальные кости могут значительно увеличить пластичность и несущую способность колонн. Сюй и др.5 выполнили анализ методом конечных элементов на коротких колоннах осевого сжатия SRCFST. Основываясь на теории предельного равновесия, Дин и др.6 разработали уравнение несущей способности при осевом сжатии коротких колонн SRCFST. Чжу и др.7,8 создали сокращенную формулу для фактического отношения длины к гибкости и упругопластической несущей способности длинных колонн осевого сжатия SRCFST на основе теоретического подхода к тангенциальному модулю. Испытание давления однонаправленного смещения на колоннах SRCFST. Ван и др.9 исследовали механизм воздействия и морфологию повреждений. Самоуплотняющийся высокопрочный бетон с внутренними стальными секциями стал предметом исследования на эксцентриситет10, которое показало, что эксцентриситет является элементом, влияющим на несущую способность этих компонентов. Модель прогнозирования способности выдерживать нагрузки SRCFST была предложена11 после того, как они провели численные расчеты по управлению и устойчивости SRCFST при смещенной нагрузке и обнаружили, что модель в Еврокоде 4 значительно недооценивает способность выдерживать нагрузку этого типа. члена. В ходе конечно-элементного исследования поведения SRCFST при изгибе Ван и др.12 обнаружили, что внутренняя профилированная сталь предотвращает миграцию положительной оси и рост изгибных трещин в бетоне. Чжао и др.13 разработали метод измерения армированных высокопрочных стальных труб, заполненных бетоном, из компонентов, полученных прессованием. Впоследствии механические характеристики внутренне подобранных стальных и стальных трубобетонных колонн, подвергающихся сдвигу14 и кручению15, были последовательно исследованы. Ван и др.16,17 использовали процедуры испытаний и численные расчеты для изучения механических характеристик воздействия SRCFST на сложные нагрузки сжатия-крутления и сжатия-изгиба-сдвига в дополнение к первичным напряжениям на элементах. Сюй и др.18 в своем исследовании характеристик гистерезиса таких элементов показали, что благодаря добавлению профилированной стали жесткость, пиковая нагрузка и деформационные характеристики элементов SRCFST лучше, чем у обычных колонн CFST. Согласно исследованию Сианя и др.19,20, материал обладает выдающейся ударопрочностью в отношении динамической реакции колонн SRCFST при горизонтальной ударной нагрузке по секциям, скорости удара и направлению удара, материал демонстрирует превосходную ударопрочность. В последние годы также увеличилось количество исследований по огнестойкости и огнестойкой конструкции таких компонентов. Конечно-элементное исследование огнестойкости элементов SRCFST при неравномерном возгорании и в течение всего процесса горения было проведено Ханом и др.21,22,23. Мэн и др.24,25 провели экспериментальное исследование огнестойкости такого рода компонентов. Остаточная несущая способность SRCFST также была рассчитана численно26 после пожара по стандарту ISO-834, а также была предложена формула для прогнозирования индекса остаточной прочности стальных и стальных трубобетонных колонн квадратного внутреннего сечения и стальных трубчатых бетонных колонн при различных методах воздействия огня. Сейсмические характеристики SRCFST после пожара были исследованы Ханом и др.27, и они обнаружили, что члены SRCFST показали лучшие сейсмические характеристики, чем обычные члены CFST, подвергшиеся пожару.