CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱軸心受壓性能研究.pdf

1、CFRP約束鋼管高強混凝土結(jié)構(gòu)衍生于鋼管高強混凝土結(jié)構(gòu)，是指用碳纖維布纏繞鋼管高強混凝土外圍形成3種材料的組合結(jié)構(gòu)。鋼管高強混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是解決鋼筋混凝土高層建筑“胖柱”問題和增大橋梁結(jié)構(gòu)跨越能力經(jīng)濟而有效的措施，但是采用高強混凝土會使鋼管混凝土柱的脆性增大，而高強薄壁鋼管的應用會導致鋼管局部穩(wěn)定問題變得突出。基于上述工程背景，本文結(jié)合目前對鋼管高強混凝土柱與CFRP約束鋼管普通混凝土研究的現(xiàn)狀進行分析與比較，提出了CFRP約束鋼管高強

2、混凝土柱的概念。由于圓形截面構(gòu)件受力性能較好，本文主要開展對CFRP約束圓鋼管高強混凝土柱的研究。
　　本課題主要通過理論分析和試驗研究，探討CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱的力學行為，掌握CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱的設(shè)計方法，為工程實踐提供參考依據(jù)。
　　本文進行了以下幾個方面的研究工作:
　　(1)完成了6個CFRP約束圓鋼管普通混凝土短柱和6個CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱軸心受壓的對比試驗，研究了徑厚比

3、、混凝土強度、CFRP層數(shù)等參數(shù)對試驗結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明，當徑厚比較大時，即鋼管為薄壁時，CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱和CFRP約束圓鋼管普通混凝土短柱通常出現(xiàn)剪切破壞，CFRP套箍指數(shù)對CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱和CFRP約束圓鋼管普通混凝土短柱軸壓極限承載力的影響區(qū)別比較大。
　　(2)通過對試驗數(shù)據(jù)的回歸，得出圓鋼管高強混凝土短柱的混凝土強度提高系數(shù)，并推出CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱軸心受壓承載力的計算

4、表達式;基于合理的核心混凝土、鋼管和CFRP筒在極限荷載時的應力狀態(tài)的假設(shè)，通過固體力學法推導出CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱軸心受壓承載力的計算表達式。
　　(3)為了彌補試驗數(shù)量不足，采用了有限元軟件ABAQUS建立了CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱有限元模型。通過與已有試驗結(jié)果對比，驗證了模型在模擬CFRP約束圓鋼管高強混凝土短柱軸壓性能的適用性，能夠用于后續(xù)力學性能分析。
　　(4)基于價值工程理論對CFRP約束圓