圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱軸壓靜力性能試驗(yàn)研究.pdf

1、CFRP材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕和耐久性好等特點(diǎn)，但在新建建筑中應(yīng)用CFRP管混凝土柱施工復(fù)雜，成本高昂，可采用在薄壁鋼管外纏繞 CFRP布，用鋼管作為CFRP布的施工模板，簡化施工過程，且能滿足對柱子截面形狀的要求，應(yīng)用前景廣闊。本文對圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱的軸壓靜力性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究、理論分析和有限元數(shù)值模擬，基于研究結(jié)果建議了圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱的軸壓承載力計(jì)算方法。本文主要研究工作如下：
　

2、?。?）進(jìn)行了24個(gè)圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱和4個(gè)圓鋼管約束混凝土短柱對比試件的軸壓試驗(yàn)。對試件的破壞模式、承載力和延性進(jìn)行了分析。得出復(fù)合約束混凝土柱的破壞模式有兩種：CFRP斷裂引起構(gòu)件破壞、核心混凝土的剪切破壞；分析試件的荷載-變形關(guān)系曲線、荷載-CFRP環(huán)向應(yīng)變關(guān)系曲線、荷載-鋼管應(yīng)力關(guān)系曲線，得出外包多層CFRP布可以提高構(gòu)件的承載力和軸向變形能力，影響鋼管的應(yīng)力發(fā)展，使其在構(gòu)件峰值荷載時(shí)達(dá)到屈服。
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3、對圓 CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱的核心混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線進(jìn)行了分析，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線的三種形式：兩端上升型、兩端水平型和拋物線型；明確了曲線特征點(diǎn)的物理意義，提出了了強(qiáng)弱約束界限取值方法；定義了強(qiáng)弱約束的概念：當(dāng)約束強(qiáng)度系數(shù)大于界限值為強(qiáng)約束，小于界限值為弱約束；總結(jié)了FRP約束混凝土柱的典型約束混凝土單軸應(yīng)力-應(yīng)變模型，可采用設(shè)計(jì)模型和分析模型建立復(fù)合管約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變模型。
　?。?）利用有限元軟件ABAQU