矩形FRP管混凝土和FRP-混凝土-钢双壁空心组合短柱轴压力学性能
发布时间：2021-10-09 09:17
FRP管混凝土柱和FRP-混凝土-钢管组合柱,具有优良的抗腐蚀性能、抗震性能,FRP纤维材料能够改善结构耐久性,延长设计寿命,降低结构维护成本,内部钢管使施工方便、建造成本低廉。到目前为止,圆形FRP约束混凝土柱研究比较完善,但是矩形FRP约束混凝土柱还不够充分,特别是对不同种类的FRP约束矩形混凝土柱研究较少;FRP-混凝土-钢管组合柱的研究处于初级阶段,已有的研究集中在圆形FRP管内套圆形钢管和少量方形FRP管内套圆形钢管形式的组合柱,未见矩形FRP-混凝土-钢管组合柱相关研究。在已有研究基础上,本文对不同种类FRP约束矩形混凝土柱和矩形FRP-混凝土-钢管组合柱进行试验研究,具体工作如下:（1）.制作了总计54个试样用于轴压实验。其中包括8个矩形CFRP约束混凝土柱,16个矩形GFRP约束混凝土柱,4个矩形PET FRP约束混凝土柱,8个GFRP约束空心混凝土柱,18个GFRP-混凝土-钢管组合柱。（2）.分析各个试样破坏模式,以及不同截面长宽比、FRP种类、FRP厚度、空心率对试样承载力、延性以及约束混凝土极限应力、极限应变等力学性能的影响。研究表明:截面长宽比越大,对于矩形F...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 矩形FRP约束混凝土柱
1.2.2 FRP-混凝土-钢管组合柱
1.3 本文研究内容
2 矩形FRP管混凝土短柱轴压力学性能试验研究
2.1 引言
2.2 试验过程
2.2.1 试样设计
2.2.2 材性试验
2.2.3 试样的制作
2.2.4 试验测量装置和加载设备
2.3 试样破坏现象
2.3.1 3 层CFRP管混凝土柱破坏现象
2.3.2 5 层GFRP管混凝土柱破坏现象
2.3.3 7 层GFRP管混凝土柱破坏现象
2.4 混凝土荷载-应变曲线
2.5 混凝土应力-应变曲线
2.6 参数影响分析
2.6.1 截面长宽比与极限应力的关系
2.6.2 截面长宽比与轴向极限应变的关系
2.6.3 截面长宽比与应力损失的关系
2.6.4 FRP种类对应力-应变的影响
2.6.5 FRP层数对应力-应变的影响
2.7 环向应变分布
2.8 本章小结
3 矩形FRP约束混凝土设计模型
3.1 引言
3.2 已有的FRP约束混凝土模型介绍
3.2.1 Lam and Teng模型
3.2.2 ACI 440.2R-08模型
3.2.3 Harajli et al.模型
3.2.4 Youssef et al.模型
3.2.5 Toutanj et al.模型
3.2.6 Weiand Wu模型
3.2.7 Limand Ozbakkaloglu模型
3.2.8 Hany et al.模型
3.2.9 Moodi et al.模型
3.2.10 Isleem et al.模型
3.3 建立数据库
3.4 新设计模型
3.4.1 FRP环向断裂应变
3.4.2 对极限应力的改进
3.4.3 对极限应变的修改
3.5 新模型与已有模型对比
3.5.1 模型预测极限应力对比
3.5.2 模型预测极限应变对比
3.6 本文模型与实验结果对比
3.7 本章小结
4 FRP-混凝土-钢管组合柱试验与分析
4.1 引言
4.2 试验过程
4.2.1 试样设计
4.2.2 试样的制作
4.2.3 材性试验
4.2.4 试验测量装置和加载设备
4.3 空心柱、组合柱破坏现象
4.3.1 空心柱破坏现象
4.3.2 组合柱破坏现象
4.4 试验结果分析
4.4.1 空心柱荷载-应变曲线
4.4.2 组合柱荷载-应变曲线
4.4.3 空心柱、组合柱荷载-应变曲线对比
4.4.4 空心柱应力-应变曲线
4.4.5 组合柱应力-应变曲线
4.5 参数分析
4.5.1 截面长宽比对空心柱、组合柱的影响
4.5.2 空心率对组合柱的影响
4.5.3 内钢管对组合柱的影响
4.5.4 FRP层数对组合柱的影响
4.5.5 空心柱、组合柱环向断裂应变分布
4.6 本章小结
5 FRP-混凝土-钢管组合柱模型
5.1 引言
5.2 组合柱模型介绍
5.2.1 Yuand Teng模型
5.2.2 Ozbakkaloglu et al.模型
5.3 建立数据库
5.4 组合柱约束混凝土新模型
5.4.1 组合柱中FRP环向断裂应变
5.4.2 组合柱中约束混凝土极限应力
5.4.3 组合柱约束混凝土极限应变
5.5 新模型与已有模型对比
5.5.1 模型预测极限应力对比
5.5.2 模型预测极限应变对比
5.6 新模型与试验结果对比
5.6.1 新模型与本文试验结果对比
5.6.2 新模型与文献中试验结果对比
5.7 本章小结
结论
参考文献
附录A FRP约束混凝土柱数据库
附录B FRP-混凝土-钢管组合柱数据库
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]FRP-混凝土-钢管组合方柱轴压性能及承载力计算模型[J]. 高丹盈,王代. 中国公路学报. 2015(02)
[2]FRP-混凝土-钢双壁空心管的截面弯矩-曲率全曲线[J]. 刘明学,钱稼茹. 清华大学学报(自然科学版). 2007(12)
[3]碳纤维复合材料（CFRP）约束矩形截面混凝土柱应力—应变关系研究[J]. 顾辉,姜涛. 四川建筑科学研究. 2006(05)
[4]FRP-混凝土-钢双壁空心管长柱轴心受压试验[J]. 钱稼茹,刘明学. 混凝土. 2006(09)
[5]新型FRP-混凝土-钢管组合柱抗震性能研究[J]. 徐毅,陶忠. 福州大学学报(自然科学版). 2005(S1)
[6]方形截面混凝土柱FRP约束下的轴向应力-应变曲线计算模型[J]. 敬登虎,曹双寅. 土木工程学报. 2005(12)
[7]FRP约束混凝土柱发展现状简述[J]. 陶忠,于清. 工业建筑. 2005(09)
[8]纤维增强复合材料（FRP）约束混凝土矩形柱应力-应变关系的研究[J]. 吴刚,吕志涛. 建筑结构学报. 2004(03)
[9]混凝土应力-应变全曲线的试验研究[J]. 过镇海,张秀琴,张达成,王如琦. 建筑结构学报. 1982(01)
博士论文
[1]碳纤维（CFRP）布加固混凝土矩形柱的性能研究[D]. 刘涛.上海大学 2006
硕士论文
[1]玄武岩纤维布约束混凝土矩形截面短柱的轴压性能研究[D]. 周超杰.辽宁工业大学 2012
[2]FRP管—高强混凝土—钢管组合短柱轴压性能试验研究[D]. 张冰.哈尔滨工业大学 2009
[3]CFRP—混凝土—钢管组合柱轴压性能的研究[D]. 余小伍.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3426073
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 矩形FRP约束混凝土柱
1.2.2 FRP-混凝土-钢管组合柱
1.3 本文研究内容
2 矩形FRP管混凝土短柱轴压力学性能试验研究
2.1 引言
2.2 试验过程
2.2.1 试样设计
2.2.2 材性试验
2.2.3 试样的制作
2.2.4 试验测量装置和加载设备
2.3 试样破坏现象
2.3.1 3 层CFRP管混凝土柱破坏现象
2.3.2 5 层GFRP管混凝土柱破坏现象
2.3.3 7 层GFRP管混凝土柱破坏现象
2.4 混凝土荷载-应变曲线
2.5 混凝土应力-应变曲线
2.6 参数影响分析
2.6.1 截面长宽比与极限应力的关系
2.6.2 截面长宽比与轴向极限应变的关系
2.6.3 截面长宽比与应力损失的关系
2.6.4 FRP种类对应力-应变的影响
2.6.5 FRP层数对应力-应变的影响
2.7 环向应变分布
2.8 本章小结
3 矩形FRP约束混凝土设计模型
3.1 引言
3.2 已有的FRP约束混凝土模型介绍
3.2.1 Lam and Teng模型
3.2.2 ACI 440.2R-08模型
3.2.3 Harajli et al.模型
3.2.4 Youssef et al.模型
3.2.5 Toutanj et al.模型
3.2.6 Weiand Wu模型
3.2.7 Limand Ozbakkaloglu模型
3.2.8 Hany et al.模型
3.2.9 Moodi et al.模型
3.2.10 Isleem et al.模型
3.3 建立数据库
3.4 新设计模型
3.4.1 FRP环向断裂应变
3.4.2 对极限应力的改进
3.4.3 对极限应变的修改
3.5 新模型与已有模型对比
3.5.1 模型预测极限应力对比
3.5.2 模型预测极限应变对比
3.6 本文模型与实验结果对比
3.7 本章小结
4 FRP-混凝土-钢管组合柱试验与分析
4.1 引言
4.2 试验过程
4.2.1 试样设计
4.2.2 试样的制作
4.2.3 材性试验
4.2.4 试验测量装置和加载设备
4.3 空心柱、组合柱破坏现象
4.3.1 空心柱破坏现象
4.3.2 组合柱破坏现象
4.4 试验结果分析
4.4.1 空心柱荷载-应变曲线
4.4.2 组合柱荷载-应变曲线
4.4.3 空心柱、组合柱荷载-应变曲线对比
4.4.4 空心柱应力-应变曲线
4.4.5 组合柱应力-应变曲线
4.5 参数分析
4.5.1 截面长宽比对空心柱、组合柱的影响
4.5.2 空心率对组合柱的影响
4.5.3 内钢管对组合柱的影响
4.5.4 FRP层数对组合柱的影响
4.5.5 空心柱、组合柱环向断裂应变分布
4.6 本章小结
5 FRP-混凝土-钢管组合柱模型
5.1 引言
5.2 组合柱模型介绍
5.2.1 Yuand Teng模型
5.2.2 Ozbakkaloglu et al.模型
5.3 建立数据库
5.4 组合柱约束混凝土新模型
5.4.1 组合柱中FRP环向断裂应变
5.4.2 组合柱中约束混凝土极限应力
5.4.3 组合柱约束混凝土极限应变
5.5 新模型与已有模型对比
5.5.1 模型预测极限应力对比
5.5.2 模型预测极限应变对比
5.6 新模型与试验结果对比
5.6.1 新模型与本文试验结果对比
5.6.2 新模型与文献中试验结果对比
5.7 本章小结
结论
参考文献
附录A FRP约束混凝土柱数据库
附录B FRP-混凝土-钢管组合柱数据库
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]FRP-混凝土-钢管组合方柱轴压性能及承载力计算模型[J]. 高丹盈,王代. 中国公路学报. 2015(02)
[2]FRP-混凝土-钢双壁空心管的截面弯矩-曲率全曲线[J]. 刘明学,钱稼茹. 清华大学学报(自然科学版). 2007(12)
[3]碳纤维复合材料（CFRP）约束矩形截面混凝土柱应力—应变关系研究[J]. 顾辉,姜涛. 四川建筑科学研究. 2006(05)
[4]FRP-混凝土-钢双壁空心管长柱轴心受压试验[J]. 钱稼茹,刘明学. 混凝土. 2006(09)
[5]新型FRP-混凝土-钢管组合柱抗震性能研究[J]. 徐毅,陶忠. 福州大学学报(自然科学版). 2005(S1)
[6]方形截面混凝土柱FRP约束下的轴向应力-应变曲线计算模型[J]. 敬登虎,曹双寅. 土木工程学报. 2005(12)
[7]FRP约束混凝土柱发展现状简述[J]. 陶忠,于清. 工业建筑. 2005(09)
[8]纤维增强复合材料（FRP）约束混凝土矩形柱应力-应变关系的研究[J]. 吴刚,吕志涛. 建筑结构学报. 2004(03)
[9]混凝土应力-应变全曲线的试验研究[J]. 过镇海,张秀琴,张达成,王如琦. 建筑结构学报. 1982(01)
博士论文
[1]碳纤维（CFRP）布加固混凝土矩形柱的性能研究[D]. 刘涛.上海大学 2006
硕士论文
[1]玄武岩纤维布约束混凝土矩形截面短柱的轴压性能研究[D]. 周超杰.辽宁工业大学 2012
[2]FRP管—高强混凝土—钢管组合短柱轴压性能试验研究[D]. 张冰.哈尔滨工业大学 2009
[3]CFRP—混凝土—钢管组合柱轴压性能的研究[D]. 余小伍.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3426073
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3426073.html
