發(fā)布時(shí)間：2020-03-23 04:42

【摘要】：FRP管約束混凝土柱使得FRP的抗拉性能與混凝土的抗壓性能有效結(jié)合起來(lái),使得混凝土軸壓性能提高。同時(shí)內(nèi)置型鋼可以有效減小柱截面面積,提高抗震性能。但是大量試驗(yàn)表明FRP對(duì)混凝土的約束作用存在滯后性,只有當(dāng)混凝土受力產(chǎn)生足夠的膨脹變形或者裂縫發(fā)展到一定程度時(shí)FRP才會(huì)發(fā)揮約束作用。本文在型鋼和CFRP管中間澆筑膨脹混凝土來(lái)消除這種滯后性,對(duì)CFRP約束型鋼自應(yīng)力混凝土柱的軸壓力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)研究和理論分析,主要研究工作如下:(1)CFRP約束型鋼自應(yīng)力混凝土圓柱軸壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究和理論分析本試驗(yàn)中共制作24個(gè)CFRP約束型鋼混凝土圓柱,試驗(yàn)的研究參數(shù)有CFRP層數(shù)、自應(yīng)力水平(有無(wú)自應(yīng)力)、型鋼截面面積。試驗(yàn)結(jié)果表明,相對(duì)于非自應(yīng)力試件,自應(yīng)力試件的標(biāo)準(zhǔn)化的極限荷載、截距和拐點(diǎn)荷載提高,CFRP得到更充分的利用。同時(shí)隨著CFRP層數(shù)的增大,標(biāo)準(zhǔn)化的極限荷載、截距和拐點(diǎn)荷載都增大。已有的強(qiáng)度模型可以比較準(zhǔn)確地計(jì)算極限應(yīng)力。同時(shí)根據(jù)已有模型,計(jì)入自應(yīng)力的影響,拐點(diǎn)荷載的計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合較好。考慮到型鋼的影響,對(duì)模型進(jìn)行修正,極限軸向應(yīng)變計(jì)算較準(zhǔn)確。(2)CFRP約束型鋼自應(yīng)力混凝土方柱軸壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究和理論分析本試驗(yàn)中共制作了24個(gè)CFRP約束型鋼混凝土方柱,試驗(yàn)參數(shù)包括CFRP層數(shù)、型鋼截面面積、自應(yīng)力水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),CFRP對(duì)核心型鋼混凝土柱起到了很好的約束作用,同時(shí)相對(duì)于非自應(yīng)力試件,自應(yīng)力的作用使得荷載提高率增加。隨著層數(shù)的增加組合柱極限荷載和極限軸向應(yīng)變?cè)龃?荷載-應(yīng)變曲線第二段斜率增大。通過(guò)將主動(dòng)約束和被動(dòng)約束模型結(jié)合起來(lái)計(jì)算CFRP約束型鋼自應(yīng)力混凝土柱的極限應(yīng)力,試驗(yàn)值與計(jì)算值吻合較好。(3)CFRP約束自應(yīng)力高強(qiáng)混凝土柱的試驗(yàn)研究和理論分析對(duì)于CFRP約束高強(qiáng)素混凝土柱,研究了18個(gè)CFRP約束高強(qiáng)混凝土圓柱的軸壓性能,研究參數(shù)包括CFRP層數(shù)和自應(yīng)力水平�？梢钥闯鲎詰�(yīng)力試件的截距、拐點(diǎn)應(yīng)力、抗壓強(qiáng)度都要大于非自應(yīng)力試件。同時(shí)施加預(yù)應(yīng)力后,CFRP的利用率增大。本文引入初始預(yù)應(yīng)力對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行修正,截距和峰值應(yīng)力試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果吻合較好。對(duì)于CFRP約束型鋼自應(yīng)力混凝土柱,對(duì)16個(gè)CFRP約束型鋼高強(qiáng)混凝土柱進(jìn)行軸壓試驗(yàn),變量包括CFRP層數(shù)和自應(yīng)力水平。結(jié)果表明自應(yīng)力試件的軸向應(yīng)變及CFRP破壞應(yīng)變均大于非自應(yīng)力試件。CFRP對(duì)型鋼高強(qiáng)混凝土圓柱的約束效率要高于型鋼高強(qiáng)混凝土方柱。對(duì)原有CFRP約束混凝土柱的應(yīng)力和應(yīng)變的計(jì)算模型修正,采用已有應(yīng)力-應(yīng)關(guān)系模型與試驗(yàn)得到的荷載-應(yīng)變曲線進(jìn)行對(duì)比,試驗(yàn)曲線與計(jì)算曲線吻合較好。
【圖文】：

圖 1.1 約束方法對(duì)應(yīng)力應(yīng)變過(guò)渡區(qū)的 of confinement method on the transition regio過(guò)試驗(yàn)探討了 FRP 約束混凝土的軸心混凝土強(qiáng)度等因素。結(jié)果顯示，F(xiàn)RP軸向應(yīng)變

(a) (b)圖 1.2 FRP 約束型鋼混凝土柱Fig. 1.2 The concrete-encased-steel filled FRP tube (CSFFT) columns凝土的約束有效的限制了型鋼的局部屈曲同時(shí)避免了型鋼的銹的承載力和抗震性能得到大大提高。王連廣等[51]對(duì) 6 根 GFRP
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU398.9

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本文編號(hào)：2596204