CFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土抗沖擊性能研究.pdf

1、對(duì)混凝土施加約束可以有效改善混凝土的材料性能。相比素混凝土，約束混凝土在抗壓強(qiáng)度和變形能力上有顯著提高，從而使構(gòu)件具有更好的性能和抗震能力。通常對(duì)混凝土施加約束的方法有FRP約束、鋼管約束、箍筋約束等，不同的約束方式會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件不同的受力特點(diǎn)。因此對(duì)比不同約束形式的受力性能，探索更加有效的約束方式具有較大的工程意義。
　　本文首先討論了FRP約束混凝土構(gòu)件和螺旋箍筋約束混凝土構(gòu)件的性能特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了FRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混

2、凝土構(gòu)件，此種約束能發(fā)揮FRP和螺旋箍筋材料的特點(diǎn)。本文主要工作如下：
　?。?）本文設(shè)計(jì)了30組共240個(gè)FRP試件，進(jìn)行動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)。得到了試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并用高速相機(jī)記錄了試件破壞全過程。分析了溫度和應(yīng)變率對(duì)其強(qiáng)度和韌性的影響，對(duì)比了各種條件下的破壞形態(tài)，并通過Weibull分析總結(jié)其力學(xué)性能變化規(guī)律。
　?。?）在FRP材性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選用CFRP進(jìn)行后續(xù)復(fù)合約束混凝土抗沖擊性能試驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)了8組共24個(gè)約

3、束試件，包括2組CFRP單獨(dú)約束，2組螺旋箍筋單獨(dú)約束和4組CFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束試件。記錄了試件沖擊力時(shí)程曲線，應(yīng)變時(shí)程曲線，并用高速相機(jī)進(jìn)行了拍攝。
　?。?）總結(jié)了各組試件的沖擊力時(shí)程曲線和應(yīng)變時(shí)程曲線的特點(diǎn)，對(duì)比了各組試件的破壞形態(tài)，探討CFRP層數(shù)、螺旋箍筋間距、沖擊能量和錘重等參數(shù)對(duì)試件抗沖擊性能的影響。
　　（4）采用ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)試驗(yàn)過程進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果和試驗(yàn)較為吻合，在此基礎(chǔ)上，對(duì)沖