截面高寬比對(duì)CFRP約束型鋼混凝土矩形柱軸壓性能的影響.pdf

1、從試驗(yàn)、數(shù)值和理論三個(gè)方面研究截面高寬比對(duì)碳纖維(Carbon FiberReinforced Polymer，簡(jiǎn)稱CFRP)布約束型鋼混凝土矩形柱軸壓性能的影響。
　　試驗(yàn)設(shè)計(jì)并制作了9個(gè)型鋼混凝土柱進(jìn)行軸壓加載試驗(yàn)，考慮高寬比的影響，試驗(yàn)全面認(rèn)識(shí)了約束型鋼混凝土柱的破壞過(guò)程和機(jī)理。試驗(yàn)中所有的CFRP布約束型鋼混凝土矩形短柱最終都以碳纖維布斷裂為破壞標(biāo)志。相較于小高寬比構(gòu)件，大高寬比構(gòu)件的破壞征兆要更明顯，突然性會(huì)有所減緩。隨

2、著高寬比的增加，峰值荷載和極限荷載下CFRP布的有效拉應(yīng)變系數(shù)逐漸降低，且碳纖維布的環(huán)向應(yīng)變分布越不均勻，破壞模式由強(qiáng)約束破壞向弱約束破壞轉(zhuǎn)化。采用ABAQUS軟件建立了有限元模型對(duì)試驗(yàn)中的CFRP布約束型鋼混凝土矩形柱進(jìn)行了模擬分析，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合很好。在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了參數(shù)分析，擴(kuò)展設(shè)計(jì)了鋼筋混凝土柱和高寬比范圍。計(jì)算結(jié)果表明:隨著高寬比的增加，約束混凝土柱的承載力提高幅度逐漸減小，變形提高倍數(shù)不斷增加;與約束鋼筋

3、混凝土柱相比，約束型鋼混凝土柱的承載力提高幅度隨高寬比增加而降低的曲線更緩和;約束柱中大高寬比試件實(shí)施加固呈現(xiàn)延性加固模式，小高寬比試件實(shí)施加固呈現(xiàn)承載力加固模式;同高寬比下，約束型鋼混凝土柱達(dá)到強(qiáng)約束狀態(tài)需要更多碳纖維布層數(shù)包裹。約束柱截面內(nèi)的混凝土存在高低應(yīng)力分布區(qū)域，約束型鋼混凝土柱在型鋼附近還存在增強(qiáng)的高應(yīng)力分布區(qū);隨著高寬比的增加，高應(yīng)力分布區(qū)占比逐漸減小;高寬比達(dá)到2.0時(shí)，約束型鋼混凝土柱的高應(yīng)力分布區(qū)占比仍然較大，約束效