GFRP-再生混凝土—钢双管长柱轴压性能研究

发布时间：2017-10-01 03:28

  本文关键词：GFRP-再生混凝土—钢双管长柱轴压性能研究

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【摘要】：近年来,纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)因其高强、耐腐蚀等特性,日益成为研究的热点。香港理工大学滕锦光教授提出了一种新型FRP组合结构,即FRP-混凝土-钢管组合柱(FRP-Concrete-Steel Double-Skin Tubular Column,简称DSTCs),由FRP外管、钢内管以及两者之间填充的混凝土三部分组成,三种材料协同互补和共同工作使该组合柱具有许多优于现有组合构件的力学性能。同时,由于建筑废料的日益增加,将废弃混凝土加工成再生骨料用于再生混凝土能很好的解决骨料资源和生态环境协调发展的问题。故本文用再生混凝土取代DSTCs中的混凝土材料,能有效提高再生混凝土的使用价值。本文对GFRP-再生混凝土-钢双管组合长柱在轴压情况下的极限承载力进行了探讨。本文首先详细的阐述了试件的制作过程以及GFRP管、无缝钢管和再生混凝土的材料性能试验。接着通过GFRP-再生混凝土-钢双管长柱轴心受压试验,研究其工作机理和破坏形态,讨论了长细比、再生粗骨料替代率和加载方式对试件轴压极限承载力和延性的影响,并分析了长柱在轴压下的跨中截面荷载-侧向位移关系曲线、GFRP管跨中截面荷载-应变曲线和钢管跨中截面荷载-应变曲线等。最后,本文以GFRP-再生混凝土-钢双管组合长柱轴压下的试验数据为依据,对已有FRP-混凝土-钢双管长柱轴压下极限承载力公式的准确性进行了验证,结果显示,不同加载方式的试件的承载力计算适用不同的公式,再生混凝土双管组合试件的承载力可以用混凝土双管组合试件的承载力公式进行计算,且计算结果具有较好的精度。
【关键词】：FRP-混凝土-钢双管组合柱 再生混凝土 轴心受压性能 极限承载力
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU398.9
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 研究背景13-17
• 1.2 再生混凝土组合柱研究现状17-19
• 1.2.1 钢管再生混凝土柱17-18
• 1.2.2 FRP约束再生混凝土柱18-19
• 1.3 FRP-混凝土-钢管组合柱研究现状19-22
• 1.3.1 国内研究现状19-20
• 1.3.2 国外研究现状20-22
• 1.4 本文研究工作22-23
• 1.4.1 研究目的22
• 1.4.2 研究内容22-23
• 第二章 GFRP-再生混凝土-钢双管长柱轴压试验23-37
• 2.1 前言23
• 2.2 试验概况23-30
• 2.2.1 试件设计23-25
• 2.2.2 试件制作25-29
• 2.2.3 测量方法及内容29-30
• 2.2.4 加载制度30
• 2.3 材料性能试验30-35
• 2.3.1 再生混凝土材料性能30-32
• 2.3.2 GFRP管材料性能32-34
• 2.3.3 钢管材料性能34-35
• 2.4 试件加载35-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 GFRP-再生混凝土-钢双管长柱轴压试验结果与分析37-72
• 3.1 试验现象37-47
• 3.1.1 C-0-1200柱37-39
• 3.1.2 C-30-1200柱39-40
• 3.1.3 C-50-1200柱40-42
• 3.1.4 C-70-1200柱42-43
• 3.1.5 C-100-1200柱43-44
• 3.1.6 C-100-900柱44-45
• 3.1.7 C-100-1500柱45-47
• 3.2 组合长柱破坏模态及其侧向变形47-51
• 3.3 组合长柱跨中截面的荷载-侧向位移关系曲线51-54
• 3.4 不同荷载下各截面侧向变形情况54-59
• 3.5 GFRP管各截面轴向应变分布59-61
• 3.6 GFRP管跨中荷载-应变曲线61-67
• 3.6.1 GFRP管跨中荷载-轴向应变曲线61-64
• 3.6.2 GFRP管跨中荷载-环向应变曲线64-67
• 3.7 钢管跨中荷载-应变曲线67-71
• 3.8 本章小结71-72
• 第四章 组合柱承载力计算公式72-82
• 4.1 概述72
• 4.2 组合长柱轴心受压承载力72-81
• 4.2.1 已有的FRP-混凝土-钢双管组合长柱轴心受压承载力公式72-73
• 4.2.2 已有的FRP-混凝土-钢双管组合长柱偏心受压承载力公式73-77
• 4.2.3 组合长柱轴心受压承载力公式精度验证77-81
• 4.3 本章小结81-82
• 结论与展望82-84
• 参考文献84-89
• 攻读学位期间发表的论文89-91
• 致谢91

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本文编号：952081