FRP復(fù)合材料由于具輕質(zhì)高強(qiáng)以及優(yōu)良的耐腐蝕性,在土木工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。學(xué)者們提出了許多應(yīng)用FRP材料的組合柱形式,其中,FRP管混凝土柱與FRP-混凝土-鋼雙壁空心管柱近年來得到了廣泛研究。橢圓形截面擁有強(qiáng)軸和弱軸之分,可根據(jù)工程需要進(jìn)行靈活的截面布置,且造型優(yōu)美多變,為建筑設(shè)計(jì)提供更多選擇。此外,橢圓形截面柱是矩形截面柱的有效優(yōu)化改善形式。因此,橢圓形FRP管混凝土柱和橢圓形FRP-混凝土-鋼雙壁空心組合柱在新建結(jié)構(gòu)中將有廣闊的應(yīng)用前景。為了獲得反復(fù)軸壓下橢圓形FRP管混凝土短柱和橢圓形FRP-混凝土-鋼雙壁空心組合短柱中約束混凝土的本構(gòu)模型,本文對其反復(fù)軸壓力學(xué)性能進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和理論分析,主要研究內(nèi)容如下:(1)對25個(gè)橢圓形FRP管混凝土短柱試件的反復(fù)軸壓性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,研究了截面比、FRP厚度、不同加載方式的影響。研究表明:橢圓截面試件的軸壓破壞均以截面長軸頂點(diǎn)附近的FRP斷裂為標(biāo)志;截面比越大,混凝土極限應(yīng)力與極限應(yīng)變提高幅度越小;不同的加載方式對試件極限承載力沒有明顯影響。(2)將橢圓形FRP管混凝土短柱試件的約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線與Teng et al.(2016)橢圓形FRP約束混凝土的單調(diào)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型以及Yu et al.(2015)FRP約束混凝土的反復(fù)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型進(jìn)行對比。在Teng et al.(2016)模型的基礎(chǔ)上,提出了新的橢圓形FRP約束混凝土的單調(diào)應(yīng)力-應(yīng)變模型,并作為反復(fù)應(yīng)力-應(yīng)變模型的包絡(luò)線。約束混凝土的反復(fù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征,不受截面比的影響,反復(fù)應(yīng)力-應(yīng)變模型的其余部分采用Yu et al.(2015)模型,得到橢圓形FRP約束混凝土的反復(fù)軸壓本構(gòu)模型。(3)對25個(gè)橢圓形FRP-混凝土-鋼雙壁空心組合短柱的反復(fù)軸壓性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,研究了截面比、FRP厚度、不同加載方式的影響。研究表明:橢圓截面試件的軸壓破壞均以截面長軸頂點(diǎn)附近的FRP斷裂為標(biāo)志,相同位置處的混凝土和鋼管也發(fā)生明顯破壞;截面比越大,混凝土極限應(yīng)力與極限應(yīng)變提高幅度越小;不同的加載方式對試件極限承載力沒有明顯影響。(4)在本文橢圓形FRP管混凝土實(shí)心短柱單調(diào)軸壓模型的基礎(chǔ)上,提出了橢圓形FRP-混凝土-鋼雙壁空心組合短柱的單調(diào)軸壓本構(gòu)模型。將反復(fù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線與Yu et al.(2015)模型進(jìn)行了對比,對模型的適用性進(jìn)行了驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU398.9

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本文編號：2813276