CFRP-钢管活性粉末混凝土柱受压试验研究

发布时间：2020-08-18 12:36

【摘要】：随着社会经济的发展,现代建筑结构朝着高层化、大跨化、重载化的方向发展,同时还需要具备良好的耐久性能,抵抗外界恶劣环境的影响。本文分析了前人在活性粉末混凝土、钢管混凝土、钢管活性粉末混凝土、碳纤维布约束混凝土、碳纤维布钢管混凝土等方面的研究概况后,对CFRP-钢管活性粉末混凝土试件进行了试验研究。主要从以下几个方面展开:(1)测试了RPC立方体的抗压强度、劈裂抗拉强度;RPC棱柱体的轴心抗压强度、应力-应变曲线、弹性模量、泊松比等。分析得出了RPC的尺寸效应以及RPC单轴受压本构方程。(2)进行了CFRP-钢管RPC的轴心受压试验,观察其破坏形态,并分析复合试件的工作机理、受力过程;用曲线图分析碳纤维布层数、钢管壁厚、活性粉末混凝土强度对CFRP-钢管RPC应力-应变曲线、荷载-位移曲线的影响。分析说明:CFRP、钢管、RPC三者可以协同作用,CFRP可以改善钢管RPC内力分布不均的现象。(3)用柱状图分析碳纤维布层数、钢管壁厚、钢管直径、活性粉末混凝土强度对CFRP-钢管RPC极限承载力的影响。分析说明:与钢管活性粉末混凝土相比,CFRP-钢管活性粉末混凝土的极限承载力和刚度有较大程度的提升。(4)在试验研究的前提下,采用复合柱轴压承载力理论公式进行验算。分析CFRP-钢管RPC柱的轴压承载力计算公式后,得出影响复合试件轴压承载力的因素为总约束效应系数。采用极限承载力公式计算结果与试验结论进行对比,基本吻合。(5)采用有限元软件ANSYS建立CFRP-钢管RPC模型,对CFRP-钢管RPC试件的轴压性能进行了非线性有限元分析,模拟CFRP-钢管RPC破坏应力云图等。验证了采用ANSYS分析此结构的可行性。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU398.9
【图文】：

水泥,钢管

m 的磨细石英砂，充分发挥超细活性掺合料的潜能与互补效应，采用紧密化出了 RPC 复合材料体系中各组分的搭配比例，制备出 RPC 的主要性能如 120mm-150mm、立方抗压强度 100MPa-160MPa、劈裂抗拉强度 6MPa-10M量 50-55GPa。本论文采用的 RPC 流动性好，适合于向钢管内灌注，能保证空。将素 RPC 灌入 CFEP-钢管中形成 CFRP-钢管 RPC，RPC 受到 CFRP-钢束。原材料及参数泥试验采用 P.OⅡ52.5R，有一定的富余强度，且质量稳定，需水量低。如图 2-152.5R 性能参数及化学成分见表 2-1、2-2。

硅灰,膨胀剂

图 2-2 硅灰Fig.2-2 silica fume2 膨胀剂广州达盛世建材有限公司生产的混凝土膨胀剂，浇筑钢管混凝土时，膨胀剂掺量为水泥重量的 9%-10%，形成微膨胀混凝土。见图 2-3 所示，膨胀剂的性能参数见表 2-

混凝土膨胀剂,微膨胀混凝土,硅灰,膨胀剂

图 2-2 硅灰Fig.2-2 silica fume世建材有限公司生产的混凝土膨胀剂，浇筑钢管混凝土时9%-10%，形成微膨胀混凝土。见图 2-3 所示，膨胀剂的性

【参考文献】