CFRP管约束钢筋混凝土短柱轴压承载力和滞回性能的研究

发布时间：2020-04-03 01:16

【摘要】：CFRP管约束钢筋混凝土柱是在CFRP管内设置钢筋,然后浇筑混凝土而形成的一种组合柱,具有高强度、耐腐蚀等优点。本文对CFRP管约束钢筋混凝土短柱的轴压承载力和滞回性能进行了研究。首先对5组CFRP管约束钢筋混凝土短柱进行轴压试验,然后采用商用有限元软件ABAQUS对14组构件进行轴压参数分析,揭示了构件的受力机理,对比分析了CFRP管壁厚度、配筋率、箍筋间距、含钢率和长细比等不同参数对轴压极限承载力的影响规律。结合蔡-Hill强度理论和统一强度理论推导出了构件的轴压承载力计算公式,通过比较承载力计算值、试验值和模拟值,验证了公式的准确性。本文用已验证的数值模型对CFRP管约束钢筋混凝土短柱进行动力性能分析,得到了33组构件在轴向压力和低周水平往复荷载作用下的滞回曲线和骨架曲线,研究了轴压比、管壁厚度、配筋率、箍筋间距、含钢率和长细比等不同因素对滞回性能的影响变化规律。本文研究表明CFRP管能够提高组合构件的轴压极限承载力和水平承载力,同时会提高构件的延性及抗震性能。
【图文】：

CFRP 管约束钢筋混凝土短柱材料特性分析建模 管约束钢筋混凝土结构是在 CFRP 管内埋置钢筋骨架然后种组合构件（图 2-1），具有承载能力高、刚度大、变形性便等诸多优点。CFRP 管约束钢筋混凝土柱的材料性能主性能：CFRP 管、混凝土、钢筋骨架和钢骨。CFRP 管是材料和基体材料组合而成，本文中增强材料为碳纤维布，CFRP 管内的混凝土由于处于三向应力状态，其性能与普

（a）单轴拉伸本构 （b）单轴压缩本构图 2-2 混凝土塑性损伤模型混凝土单轴受压时，ABAQUS 中采用的混凝土塑性损伤模型可表示为： = (1 )0 （2-25） =0 = 1 （2-26）根据 Sidiroff 的能量等价原理，应力作用下在受损材料形成的弹性余能与在无损材料上形成的弹性余能在形式上等效，因此受损材料内的应力可以表示为无损时的等效应力，或将弹性模量用无损时的等效弹性模量替换即可。无损材料的弹性余能： 0 = 22 0（2-27）等效有损材料的弹性余能： = 2= 2（2-28）
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU37

【参考文献】

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本文编号：2612719