Experimental and numerical study on shear behaviour of concrete-filled double-skin steel tubular structures

有限元法 剪切(地质) 结构工程 刚度 参数统计 材料科学 延展性(地球科学) 叠加原理 复合材料 工程类 数学 统计 数学分析 蠕动
作者
Ran Ding,Haohao Bai,Yunlun Sun,Yan Chen,Jian‐Sheng Fan
出处
期刊:Engineering Structures [Elsevier BV]
卷期号:303: 117587-117587 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.engstruct.2024.117587
摘要

The concrete-filled double-skin steel tubular (CFDST) structures show high strength, large stiffness and convenient construction, which has been adopted in engineering practice more and more widely. However, the nonlinear shear behaviour of CFDST is still lack of research when the shear span ratio is low. This study conducts shear tests on four CFDST deep beams with large diameter of 1500 mm as well as low shear span ratio of 0.33 and 0.83, based on the application of CFDST in a typical nuclear engineering. The failure modes, load-displacement relations, concrete cracks and strains on steel tubes are carefully analysed. Then a refined nonlinear finite element model is built and the shear mechanism of the CFDST is revealed. The shear contribution of various components is obtained including the outer and inner steel tubes, the in-filled concrete, the stiffeners. Parametric analysis is further conducted to find the influence of key design parameters including hollow ratio, material strength and thickness of steel plate. Finally, based on test results and finite element analysis, a shear capacity formula considering the superposition of concrete, steel tube and stiffeners is proposed. It is demonstrated that the CFDST beams show typical shear failure for shear span ratio of 0.33 while shear-flexure failure for shear span ratio of 0.83. The shear strength is high with satisfied ductility. The proposed formula gives accurate prediction which is verified by test results and finite element analysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
小龚发布了新的文献求助10
刚刚
羊羊羊发布了新的文献求助10
刚刚
星空物语完成签到,获得积分10
刚刚
细腻听白发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
全手动干饭完成签到,获得积分10
1秒前
研友_IEEE快到碗里来完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
熊奎懿完成签到,获得积分10
1秒前
我爱学习发布了新的文献求助10
1秒前
Sakura完成签到 ,获得积分10
2秒前
咸鱼躺平发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
飞快的代天完成签到,获得积分10
2秒前
流心蛋完成签到,获得积分10
3秒前
玛卡巴卡完成签到,获得积分10
3秒前
Kevin完成签到,获得积分10
3秒前
VAINGlory完成签到,获得积分10
3秒前
hahaha发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
姚昂发布了新的文献求助10
4秒前
杨治鹏发布了新的文献求助10
4秒前
Aboweb完成签到 ,获得积分10
4秒前
爆米花的应助被菜菜捞捞过过采纳,获得30
4秒前
极限001的应助被dyq采纳,获得10
5秒前
晚晚发布了新的文献求助10
5秒前
vickylow完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
jiangxue完成签到,获得积分10
5秒前
2526发布了新的文献求助10
6秒前
斯文败类的应助被yjm采纳,获得10
6秒前
6秒前
小龚完成签到,获得积分10
6秒前
脑洞疼的应助被健康的幻珊采纳,获得10
6秒前
852的应助被qy采纳,获得10
6秒前
7秒前
Rewi_Zhang发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7794677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9330952
关于积分的说明 20440231
捐赠科研通 7384767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324497
关于科研通互助平台的介绍 2472100
邀请新用户注册赠送积分活动 2341578