有初始應(yīng)力的FRP約束混凝土圓柱應(yīng)力-應(yīng)變模型研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Fiber Reinforced Polymer，簡(jiǎn)稱FRP）由于其質(zhì)量輕、耐腐蝕性強(qiáng)、強(qiáng)度高、施工方便、耐疲勞性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的用于建筑工程、橋梁工程以及地下工程中。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于FRP約束混凝土柱的受壓研究主要集中在混凝土無(wú)初始應(yīng)力下進(jìn)行外包FRP的研究上。但實(shí)際工程中，F(xiàn)RP更多的是被應(yīng)用于加固既有的混凝土結(jié)構(gòu)，在包裹FRP之前混凝土柱就已經(jīng)承受了一定的初始應(yīng)力，在初始應(yīng)力下混凝土柱的側(cè)向會(huì)產(chǎn)生膨脹，使得

2、FRP存在一定的應(yīng)變滯后，這將影響FRP約束混凝土柱的性能。針對(duì)這種情況，本文對(duì)有初始應(yīng)力的FRP約束混凝土圓柱的進(jìn)行相關(guān)研究，具體如下:
　　(1)通過(guò)對(duì)變異系數(shù)等的計(jì)算，分析了未考慮初始應(yīng)力的峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變計(jì)算值與有初始應(yīng)力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的差別。在未考慮初始應(yīng)力的峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，對(duì)有初始應(yīng)力的FRP約束混凝土圓柱峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變計(jì)算公式中的相關(guān)參數(shù)加以分析，如初始應(yīng)力水平、側(cè)向約束剛度、側(cè)向約束強(qiáng)度等，通

3、過(guò)引入初始應(yīng)力水平影響因子，結(jié)合有初始應(yīng)力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了考慮初始應(yīng)力水平影響的峰值應(yīng)力與峰值應(yīng)變的計(jì)算公式，并將其計(jì)算值與有初始應(yīng)力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
　　(2)以未考慮初始應(yīng)力的FRP約束混凝土柱應(yīng)力-應(yīng)變曲線模型為基礎(chǔ)，通過(guò)結(jié)合有初始應(yīng)力的FRP約束混凝土柱的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特征，引入本文建立的考慮初始應(yīng)力的峰值應(yīng)力與峰值應(yīng)變計(jì)算公式，建立有初始應(yīng)力的FRP約束混凝土圓柱應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系設(shè)計(jì)型模型，并與有初始應(yīng)力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

4、進(jìn)行比較。
　　(3)首先分別提出了考慮初始應(yīng)力情況下分析型模型的主動(dòng)約束模型，側(cè)向-軸向應(yīng)變計(jì)算模型以及FRP破壞時(shí)的拉應(yīng)變計(jì)算方法;接著，以Mander的主動(dòng)約束模型為基礎(chǔ)，采用增量迭代法建立了初始應(yīng)力下FRP約束混凝土柱應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的分析型模型，并用MATLAB進(jìn)行編程，通過(guò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，本文建立的分析型模型與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，能很好的預(yù)測(cè)有初始應(yīng)力下FRP約束混凝土柱的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系;最后，通過(guò)分析型模型對(duì)不同初始