椭圆钢管混凝土短柱具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便、长短轴抗侧刚度不同、经济效果显著和良好的建筑美学效果等优点[1],目前已逐步应用于实际工程中,如阿尔伯特桥的受压构件等。

（3）费用控制能力。盈利是提升企业价值的驱动因素，提升盈利能力最基本的方法是控制成本，而在减少成本的基础上实现收入的增长是所有企业的价值追求，所以本文引入成本收入比（XCI）来考察商业银行费用控制能力，进而测度其对企业价值的影响程度。

本文中对椭圆钢管混凝土偏压受力性能进行分析的钢管截面形式如图1所示。图中,a、b分别为椭圆钢管的长半轴和短半轴。由于椭圆钢管混凝土具有良好的受力性能和应用潜力,因此引起了国内外学者的研究兴趣。刘习超等[2]和沈奇罕等[3]通过有限元模拟对椭圆钢管混凝土进行了轴压性能研究分析。SHEEHAN等[4]进行了椭圆钢管混凝土偏压试验,试验中研究参数为偏心距、钢管厚度和钢材强度。刘习超等[5]对椭圆钢管混凝土构件抗弯性能进行了相应的理论和数值分析。JAMALUDDIN等[6]和DAI等[7]分别对椭圆钢管混凝土长、短柱进行了轴压性能试验研究与数值模拟,研究参数为截面尺寸和长细比。UENAKA等[8]、ZHAO等[9]和YANG等[10]分别进行了椭圆钢管混凝土的轴压试验,研究参数为混凝土强度、径厚比和截面尺寸。实际工程中受压柱构件多为偏压或复合受力,单纯的轴心受压构件并不存在,而目前国内外对于椭圆钢管混凝土短柱的研究主要集中在轴压性能上,对于偏压性能的研究尚不成熟,主要问题在于试验与数值分析数据仍较少,无法形成系统等。因此对椭圆钢管混凝土短柱偏压性能的研究显得尤为重要。

本文通过ABAQUS有限元软件,建立了偏压下椭圆钢管混凝土短柱的有限元分析模型,系统分析了混凝土强度、钢材强度、径厚比、长短轴比和偏心距等参数对其受力性能的影响,给出了椭圆钢管混凝土短柱的典型破坏形态,研究结果将为建立椭圆钢管混凝土短柱设计理论提供参考依据。

  

图1　椭圆钢管混凝土短柱截面形式Fig.1　Cross-section type of ECFST columns

1　有限元分析模型

本文计算模型中的核心混凝土和钢管部分均采用8节点减缩积分格式的三维实体单元C3D8R来模拟。有限元计算模型的网格划分如图2所示。

  

图2　有限元模型Fig.2　Finite element models

由于本文研究的核心混凝土截面为椭圆形,目前对于此截面形状核心混凝土应力-应变关系模型仍不明确。因此,本文在采用韩林海[11]提出的钢管混凝土模型的基础上,将椭圆形核心混凝土等效为圆形,等效直径为De[9],然后采用刘威[12]提出的受约束核心混凝土应力-应变关系模型进行计算,等效直径De计算公式为:

本文中钢材的应力-应变本构关系模型采用韩林海[11]建议的本构关系,如图3所示。

计算结果表明:

  

图3　钢材的应力-应变关系曲线Fig.3　Stress-strain curve of steel

为模拟接近于试验的真实状况,本文考虑了椭圆钢管与核心混凝土之间的相对滑移。相互作用设定为“表面对表面接触”,法向行为上采用“硬接触”,切向行为采用“罚”,基于JAMALUDDIN等[6]的研究,钢管与混凝土摩擦系数宜设为0.3。端板与钢管混凝土之间不考虑相对滑移。为与试验装置相吻合,刚性端板上设置偏心刀铰凹槽,对凹槽耦合约束施加荷载。边界条件上,短柱上、下端均采用铰接边界条件,加载方式为位移加载。

的53.04%～91.21%，比例均值为76.08%，显示了更高的求解效率。在所有测试中，ISAGA均未陷入局部收敛陷阱，展现了很强的鲁棒性。

De=2a[1+f(a/b-1)]

(1)

f=1-2.3[t/(2a)]2

(2)

式中:a、b分别为椭圆钢管长半轴和短半轴的长度;t为椭圆钢管的厚度。

2　试验验证

为了验证计算模型分析的正确性,本文对文献[4]中8个短柱偏压试件进行了数值模拟,将计算结果与试验结果进行了比较,分别如表1和图4～图5所示。表1中，试件的钢材屈服强度为355 MPa，混凝土抗压强度为55 MPa;图5中,弯矩=轴压力×(偏心距+侧向挠度)。

计算结果表明:本文所建立的ABAQUS数值分析计算结果与SHEEHAN等[4]的试验结果吻合较好;最大轴压力与最大弯矩的计算值比试验值偏大,Nc/N t的平均值为1.01,方差为0.001;最大弯矩的计算值与试验值的比值Mc/Mt的平均值为1.00,方差为0.001。

 

表1　有限元计算结果与试验结果比较Tab.1　Result comparison between FE calculation and test

  

试件编号试件尺寸(a×b×t)/mm长轴偏心距ea/mm短轴偏心距/ebmm最大轴压试验值Nt/kN最大轴压计算值Nc/kN最大弯矩试验值Mt/(kN·m)最大弯矩计算值Mc/(kN·m)Nc/NtMc/MtMI25⁃6．3MI75⁃6．3MA25⁃6．3MA100⁃6．375×37．5×6．3025607628．21818．911．031．05075289288．12423．901．001．00250851823．22323．410．971．021000391387．55049．980．991．00MI25⁃5MI75⁃5MA25⁃5MA100⁃575×37．5×5025486507．11414．471．041．03075228222．91817．460．980．97250655667．51817．841．020．991000290304．93029．201．050．97

  

图4　轴压力N-轴向位移δ试验曲线与计算曲线比较Fig.4　Comparison of axial compression N-axial displacement δ curves between test and calculation

  

图5　弯矩M-转角θ试验曲线与计算曲线比较Fig.5　Comparison of bending moment M-rotation θ curves between test and calculation

3　参数分析

本文研究了偏心距、径厚比、长短轴比、混凝土强度和钢材强度等参数对椭圆钢管混凝土短柱轴压力N-轴向变形δ和弯矩M-转角θ的影响。具体计算参数和模型试件如表2所示。

左小龙觉得浑身轻松很多，可以随意舒展身体。但是摩托车爆缸了，左小龙就觉得自己的力量不够了，对泥巴也突然间失去了信心，而本来他是假装足够强大的，这台老摩托车也足够给他带来力量的，可眼前，哎，这感觉就好比印度的航空母舰沉到了海里。

为了更直观地反映出各模型的延性,本文引入SHEEHAN等[4]提出的延性系数Di,其表达式为:

 

(3)

比如我们在学习空间几何的概念这章内容的时候，要引导学生从多角度去观察一个立体图形的形状特点.最好将一个图形画成三视图，这样更有利于学生空间想象力.学生在遇到困难时，我们要帮助学生解决，以启发性的讲解方式来引导学生，最常见的就是“举一反三”.这样讲解有利于学生解决以后遇到的类似的问题.

3.1　偏心距

本文研究了不同偏心率(长轴方向偏心率为ea/a,短轴方向偏心率为eb/b)对椭圆钢管混凝土短柱力学性能的影响。在长轴偏心距ea分别为30 mm、60 mm和90 mm,短轴偏心距eb分别为15 mm、30 mm和45 mm时,对应偏心率分别为0.25、0.50与0.75,计算结果分别如表2和图6所示。

(2) 椭圆钢管核心混凝土强度分别为C40、C60、C80和C100的最大弯矩比核心混凝土强度为C20的最大弯矩分别提高了21.2%、35.3%、42.6%和57.9%。

(1) 与偏心距e=0 的轴压短柱相比,长轴偏心距ea分别为30 mm、60 mm、90 mm时,最大轴压承载力分别下降22.5%、41.6%和 53.8%;短轴偏心距eb分别为15 mm、30 mm和45 mm时,最大轴压承载力分别下降28.4%、 42.9%和53.2%。

(2) 随着偏心距的增大,椭圆钢管混凝土短柱的最大弯矩逐渐增大;在偏心距同为30 mm时,长轴偏心的极限轴向承载力、最大弯矩和延性系数均比短轴偏心的大,相应提高幅度分别为30.5%、19.2%和28.7%。

本文研究了径厚比α分别为80、48和30时,对椭圆钢管混凝土短柱偏压性能的影响,具体如表2和图8所示。径厚比表达式为:

 

表2　有限元参数Tab.2　Parameters of FE models

  

试件编号钢管尺寸(a×b×t×L)/mm钢材强度混凝土等级长轴偏心距ea/mm短轴偏心距eb/mm最大轴力Nu/kN屈服位移δu/mm破坏位移δ0．85/mm最大弯矩M/(kN·m)DiECFST⁃11120×60×5×450Q345C400017101．959．200．004．72ECFST⁃12120×60×5×450Q345C4030012742．4220．0041．63—ECFST⁃13120×60×5×450Q345C406009982．9620．0063．73—ECFST⁃14120×60×5×450Q345C409007903．6720．0072．81—ECFST⁃15120×60×5×450Q345C4001512251．7513．6221．227．78ECFST⁃16120×60×5×450Q345C400309762．8418．2234．926．42ECFST⁃17120×60×5×450Q345C400458003．2420．0046．19—ECFST⁃21120×40×5×450Q345C406007512．8420．0045．057．04ECFST⁃22120×40×5×450Q345C400158151．656．6112．634．01ECFST⁃23120×30×5×450Q345C406005902．5720．0035．58—ECFST⁃24120×30×5×450Q345C400155181．375．099．543．72ECFST⁃31120×60×3×450Q345C406007582．4610．7047．684．35ECFST⁃32120×60×3×450Q345C400159501．606．2115．353．88ECFST⁃33120×60×8×450Q345C4060013193．0520．0082．81—ECFST⁃34120×60×8×450Q345C4001516062．1820．0027．28—ECFST⁃41120×60×5×450Q345C206008403．6520．0052．57—ECFST⁃42120×60×5×450Q345C6060011462．5412．0271．184．73ECFST⁃43120×60×5×450Q345C8060012112．4411．2774．964．62ECFST⁃44120×60×5×450Q345C10060013432．307．2483．003．14ECFST⁃51120×60×5×450Q235C406007872．5220．0052．03—ECFST⁃52120×60×5×450Q420C4060014643．329．6468．742．90ECFST⁃53120×60×5×450Q550C4060016914．0211．25106．32．80

  

图6　偏心距对偏压性能的影响Fig.6　Effect of eccentricity on eccentric compressive behavior

3.2　长短轴比

取长轴偏心距ea为60 mm,短轴偏心距eb为15 mm,长轴长度不变,变化短轴,使其长短轴比为2～4,研究长短轴比对椭圆钢管混凝土短柱偏压性能的影响,具体结果分别如表2和图7所示。长短轴比表达式为:

β=a/b

(4)

计算结果表明:

(1) 在长轴偏心距ea=60 mm时,长短轴比β分别为3和4的最大轴压承载力比β=2的最大轴压承载力分别下降24.7%和40.9%,最大弯矩分别下降29.3%和44.2%。在短轴偏心距eb=15 mm时,长短轴比β分别为3和4的最大轴压承载力比β=2的最大轴压承载力分别下降33.5%和36.4%,最大弯矩分别下降40.5%和55.0%。说明在偏心距不变的情况下,椭圆钢管混凝土短柱的最大轴压承载力和最大弯矩随着长短轴比β的增大而减小。

(2) 随着长短轴比的增大,试件的屈服位移和破坏位移均逐渐减小;在长轴偏心距ea=60 mm,且长轴长度不变的情况下,β的变化对试件的延性系数影响不大。而在短轴偏心距eb=15 mm情况下,当β增大时,延性系数Di逐渐减小。

对比于传统动力系统，混合动力系统能够实现多源提供动力，复杂程度更高，其配备的双向DC/DC变换器是电池工作模式下电能转换与传输的重要装置。当动车组工作于不同供电方式时，动车组运行性能很大程度上将受到双向DC/DC变换器和牵引逆变器组成的级联系统的稳定性的影响，因此对混合动力系统中双向DC/DC-逆变器级联系统的稳定性进行研究具有重要的意义。

  

图7　长短轴比对偏压性能的影响Fig.7　Effect of long short axis ratio on eccentric compressive behavior

3.3　径厚比

(3) 偏心受压的延性系数Di比轴压下延性系数大,说明偏压状态下,椭圆钢管混凝土短柱的延性比轴压状态下的延性好。其次,随着偏心距的增大,延性系数逐渐减小。无论在长轴方向或是短轴方向上,随着偏心距的增大,相应试件的屈服位移和破坏位移都会增大,然而延性系数呈现出相对减小的情况。

考虑到农地是否转出是家庭层面的联合决策，因此实证部分也将着重考察同属一个层面相应非农就业时间的成员群体差异，将基准模型设定如下:

a=(2a)/t

(5)

  

图8　径厚比对偏压性能的影响Fig.8　Effect of diameter thickness ratio on eccentric compressive behavior

计算结果表明:

(1) 在长轴偏心距ea=60 mm时,径厚比α=80的轴向极限承载力、屈服位移、破坏位移、最大弯矩和延性系数Di比径厚比α=48的试件分别降低24.0%、16.9%、46.5%、25.2%和35.7%;而径厚比α=30的轴向极限承载力、屈服位移、破坏位移、最大弯矩和延性系数Di比径厚比α=48的试件分别提高32.2%、3.0%、0、29.9%和0;在短轴偏心距eb=15 mm时,径厚比α=80的轴向极限承载力、屈服位移、破坏位移、最大弯矩和延性系数Di比径厚比α=48的试件分别降低22.4%、8.6%、54.4%、27.7%和50.1%;而径厚比α=30的轴向极限承载力、屈服位移、破坏位移、最大弯矩和延性系数Di比径厚比α=48的试件分别提高31.1%、24.6%、46.8%、28.6%和17.9%;

(2) 无论是长轴偏心还是短轴偏心,椭圆钢管混凝土短柱的轴向极限承载力、屈服位移、破坏位移、最大弯矩和延性系数Di都随着径厚比的增大而减小。

3.4　混凝土强度

取长轴偏心距ea=60 mm,钢材强度为Q345,截面尺寸为120 mm×60 mm×5 mm,研究不同混凝土强度(C20、C40、C60、C80和C100)对椭圆钢管混凝土短柱偏压性能的影响,计算结果分别如表2和图9所示。

  

图9　混凝土强度对偏压性能的影响Fig.9　Effect of concrete strength on eccentric compressive behavior

计算结果表明:

式中:δ0.85为破坏位移,取椭圆钢管混凝土短柱承载力降为极限承载力0.85倍时对应的轴向位移;δu为屈服位移,取椭圆钢管混凝土短柱极限承载力时对应的轴向位移。

(1) 椭圆钢管核心混凝土强度分别为C40、C60、C80和C100的最大轴压承载力比核心混凝土强度为C20的最大轴压承载力分别提高了18.8%、36.4%、44.2%和59.9%。

计算结果表明:

(3) 屈服位移、破坏位移和延性系数都随着混凝土强度的增大而减小。

3.5　钢材强度

取长轴偏心ea=60 mm,混凝土强度为C40,截面尺寸为120 mm×60 mm×5 mm,研究不同钢材强度(Q235、Q345、 Q420和Q550)对椭圆钢管混凝土短柱偏压性能的影响,计算结果分别如表2和图10所示。

1.批准使用：市政道路、公园、绿地、广场等属于公共用地，办理批准使用手续，即批准用于建设市政道路等，可以发建设用地批准书，但不用发划拨决定书或出让合同等。这些用地在土地登记时也是只登记不发证。需要注意区分建设单位、管理单位与土地使用权人的不同；2.国有土地划拨，即行政方式；3.国有土地使用权出让；4.国有土地租赁；5.国有土地使用权作价出资或入股；

  

图10　钢材强度对偏压性能的影响Fig.10　Effect of steel strength on eccentric compressive behavior

总而言之，现阶段房屋建筑工程数量及规模已然呈现出逐年增长的发展态势，因此为更好的保障房屋建筑工程质量，实现工程稳定有序建设目标，相关管理部门就应从认清建筑土建施工中质量监督管理重要性入手，结合工程具体建设需求，构建科学且长效土质量管理机制，及时发现工程施工中存在的风险因素，更好的降低工程事故发生几率。

(1) 钢材强度分别为Q345、Q420和Q550的椭圆钢管混凝土短柱的最大轴压承载力比钢材强度为Q235的最大轴压承载力分别提高了26.8%、86.0%和114.9%。

From Table 1,it can be seen that there are many hedges and interjections in FC,such as“like”,“just”,“oh”,“yeah”,“uh”,“um”.What’s more,the frequency of these words are very high.

(2) 钢材强度分别为Q345、Q420和Q550的椭圆钢管混凝土短柱的最大弯矩比钢材强度为Q235的最大弯矩分别提高了22.5%、32.1%和104.3%。

(3) 钢材强度的变化对屈服位移、破坏位移和延性系数的影响无明显变化规律。

骨肿瘤占全身肿瘤的2%左右，发生与骨骼或邻近组织中，在临床表现上良性骨肿瘤与恶性骨肿瘤较为相似，增加临床诊断难度，而传统的X摄片，CT平扫等影像学局限性较大[7-8]。螺旋CT扫描能够准确显示骨质的破坏、增生、硬化，而MRI无电离辐射，对患者损伤较小，且可准确显示肿瘤边缘，及周围软组织[9]。以往研究表明，骨肿瘤病灶边缘状态，可反应骨反应和骨细胞生长速度，良性肿瘤细胞的生物学活性显著低于恶性肿瘤，所以一般良性肿瘤病灶边缘较清晰，与周围组织有明显界限；而恶性肿瘤病灶边缘相对比较模糊[10]。

4　破坏模式

SHEEHAN等[4]提供了两种破坏模式:柱半高截面鼓曲破坏和柱半高以下截面鼓曲破坏。除此之外,本文又发现了加载柱端双褶鼓曲破坏、柱两端双褶鼓曲破坏两种偏压下椭圆钢管混凝土典型的破坏模式。随着长短轴比和偏心距的变化,其破坏模式主要呈以下变化规律:①在长短轴比较小(本文算例中长短轴比为2)时,且偏心距较小的情况下,偏心受压椭圆钢管混凝土短柱易出现半高截面鼓曲破坏现象,如图11a)所示;②当长短轴比较小(本文算例中长短轴比为2)时,而偏心距较大的情况下,椭圆钢管混凝土短柱易出现半高以下截面鼓曲破坏现象,如图11b)所示;③在长短轴比略大(本文算例中长短轴比为3)时,椭圆钢管混凝土短柱易出现受压柱端的双褶鼓曲破坏现象,如11c)所示;④在长短轴比较大(本文算例中长短轴比为4)时,椭圆钢管混凝土短柱易出现柱两端双褶鼓曲破坏现象,如图11d)所示。

5　Nu-Mu曲线拟合

通过有限元软件对截面尺寸为120 mm×60 mm×5 mm,钢材强度为Q345,混凝土强度为C40的椭圆钢管混凝土短柱在不同偏心距下的多次计算,再整合各偏心距下的极限轴向承载力N值和最大弯矩M值,本文近似拟合出其长轴与短轴的Nu-Mu曲线,具体如图12所示。

  

图11　试验与计算的破坏模式(单位:MPa)Fig.11　Failure modes of test and FE(Unit:MPa)

  

图12　椭圆钢管混凝土短柱的Nu-Mu曲线Fig.12　Nu-Mu curves of ECFST short columns

拟合结果表明,椭圆钢管混凝土短柱在长轴方向偏心距ea<240 mm时,偏心弯矩M随着偏心轴力N的增大而减小,即截面处于小偏压状态;当ea>240 mm时,偏心弯矩M随着偏心轴力N的增大而增大,即截面处于大偏压状态;在ea=240 mm附近的破坏为椭圆钢管混凝土在长轴方向上的界限破坏点,如图12a)所示。同样,椭圆钢管混凝土短柱在短轴方向偏心距eb<80 mm时,偏心弯矩M随着偏心轴力N的增大而减小,即截面处于小偏压状态;当eb>80 mm时,偏心弯矩M随着偏心轴力N的增大而增大,即截面处于大偏压状态;在eb=80 mm附近的破坏为椭圆钢管混凝土在短轴方向上的界限破坏点,如图12b)所示。

走廊里，蒋大伟一边走一边打手机：五哥，我是大伟。手机里的声音：大伟，啥事？蒋大伟神色严峻：有件事想求五哥帮忙，我今天拉了一位女顾客，是个大学生，她想到兰江大桥跳桥自杀，我想让她放弃自杀，可好说歹说她也不听，现在我就要去兰江大桥了，想求五哥和哥们帮个忙，在兰江大桥下面救下这位女大学生。手机里沉默着，五哥好像在静静地听着，蒋大伟急了：五哥，你在听吗？五哥的声音：救人一命胜造七级浮屠，咱老百姓没钱没权，就剩一条命金贵了！还能见死不救？大伟，说吧，想让五哥怎么做？蒋大伟说：五哥你听着！一小时后叫哥们把车都开到兰江大桥下面。

糖尿病周围神经病变诊断标准 出现上下肢麻木疼痛,有手套袜套样感,蚁行感,冰冷感,肌无力感,甚至肌肉萎缩,肢体废用,腱反射迟钝或消失,肌电图检查肢体感觉神经、运动神经传导速度减慢等异常。

6　结论

(1) 基于椭圆截面等效方法,采用圆钢管混凝土的应力-应变关系模型,考虑了钢管与混凝土之间复杂的接触问题、椭圆截面特征和材料非线性,通过现有试验验证了分析模型的准确性与可靠性。

(2) 通过大量参数分析,发现了偏压下椭圆钢管混凝土短柱的4种典型的破坏模式:柱半高截面鼓曲破坏、半高以下截面鼓曲破坏、加载柱端双褶鼓曲破坏和柱两端双褶鼓曲破坏。

(3) 影响偏压下椭圆钢管混凝土短柱最大轴压承载力的因素主要有偏心距、径厚比、长短轴比、混凝土强度和钢材强度。随着径厚比、混凝土强度和钢材强度的增大,长短轴比和偏心距的减小,偏压下椭圆钢管混凝土短柱的最大轴压承载力随之增大。

(4) 影响偏压下椭圆钢管混凝土短柱最大弯矩的因素主要有偏心距、径厚比、长短轴比和钢材强度。随着偏心距、径厚比和钢材强度的增大,长短轴比的减小,偏压下椭圆钢管混凝土短柱的最大弯矩随之增大。

参考文献:

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[2]　刘习超,查晓雄.椭圆形钢管混凝土构件性能的研究I:轴压短柱和长柱[J].建筑钢结构进展,2011,13(1):8-14.

LIU Xichao,ZHA Xiaoxiong.Study on behavior of elliptical concrete filled steel tube members I:stub and long columns under axial compression[J].Progress in Steel Building Structures,2011,13(1):8-14.(in Chinese)

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