新型CFRP-超轻质混凝土—钢管组合柱的性能研究
本文选题：超轻质混凝土 切入点：CFRP 出处：《深圳大学》2017年硕士论文
【摘要】：随着科学技术的进步,建筑朝着高层及大跨度的方向发展,对结构轻量化与高性能提出了更高的要求。FRP-混凝土-钢管新型双管组合构件因其自重轻、刚度大、抗震性能好等优势得到了广泛的关注;新型超轻质混凝土是一种较普通混凝土自重低、满足结构强度要求且实现废物再利用的新型材料;为进一步实现结构轻量化,本文提议采用超轻质混凝土替换双管柱中普通混凝土,创建一种强度高及延性好的新型FRP-超轻质混凝土-钢管双管组合构件;通过成功研制超轻质混凝土和分析FRP约束超轻质混凝土的力学性能,进一步研究了新型双管组合构件的力学性能,具体工作如下:(1)研制超轻质混凝土:以抗压强度、密度及和易性为评判依据,对空心微珠及纤维进行筛选,研发出高强度、低密度的轻质混凝土;讨论了珠胶比、水胶比、养护环境等变量对ULCC强度的影响规律:随着水胶比的减小,珠胶比降低,养护温度的升高,新型超轻混凝土的强度越高;通过不断优化,获得了最佳配合比。(2)开展了FRP约束超轻质混凝土试验研究:分析了FRP厚度及混凝土强度对约束混凝土的强度及极限应变的的影响:FRP约束下混凝土强度提升幅度达62%-158%,应变提升幅度达70%-760%;且随着FRP厚度的增加,强度及应变的提升幅度增大,混凝土强度越低提升越明显;建立了FRP约束超轻质混凝土的应力应变本构模型,将试验数据与模型预测进行比较,发现预测值与试验值吻合度很高。(3)系统研究了新型FRP-超轻混凝土-钢双管组合柱的力学性:分析了截面空心率、FRP层数及钢管径厚比对组合构件的力学性能影响:空心率及钢管径厚比对混凝土极限承载力影响较小可忽略;但随着空心率的增大,混凝土的极限应变越大,而径厚比对其无明显影响;基于前文建立的FRP约束超轻质混凝土的应力应变本构,构建了双管组合柱的力学性能分析模型,且结果显示,模型预测精度很高。
[Abstract]:A new type of FRP - super lightweight concrete - steel tube composite component with high strength and low density has been studied by using ultra - lightweight concrete to replace ordinary concrete in double pipe columns . ( 3 ) The mechanical properties of the new FRP - ultra - lightweight concrete - steel double - tube composite column are studied . The influence of the hollow rate , the number of FRP layers and the ratio of the diameter of the steel pipe on the mechanical properties of the composite components is analyzed . However , with the increase of the hollow rate , the greater the ultimate strain of the concrete , the larger the diameter - thickness ratio has no obvious influence on the ultimate bearing capacity of the concrete . Based on the constitutive model of the stress - strain of the FRP - confined ultra - lightweight concrete , the mechanical properties analysis model of the double - tube composite column is constructed . The results show that the model has high prediction accuracy .
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU398.9
【参考文献】
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，本文编号：1703190
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