倒角半徑對碳纖維布約束型鋼混凝土矩形短柱軸壓性能的影響.pdf

1、在對纖維材料約束混凝土柱的軸壓性能研究現(xiàn)狀進行總結(jié)分析后，本文通過試驗設計了對比組、倒角一組和倒角二組共13組構(gòu)件，分析了型鋼、倒角半徑與碳纖維(Carbon Fiber Reinforced Polymer，簡稱CFRP)布包裹層數(shù)對碳纖維布約束型鋼混凝土矩形短柱軸壓性能的影響。試驗中約束柱破壞形式均為型鋼和縱筋先后屈服，隨后核心混凝土被壓碎，最后碳纖維布達到極限拉應變而破壞。通過試驗結(jié)果分析可知，隨著倒角半徑的增大，構(gòu)件的承載力逐漸

2、提高，倒角處的應力集中也相應的減緩，碳纖維布的有效拉應變增大，內(nèi)部混凝土受到的約束作用越大，構(gòu)件在整體橫截面減小的情況下承載力依然提高，且隨著倒角半徑的增大構(gòu)件破壞模式由弱約束向強約束轉(zhuǎn)化，荷載位移曲線中的下降段逐漸消失;另外，隨著碳纖維布包裹層數(shù)的增加，構(gòu)件的延性顯著提高。
　　在試驗的基礎上，采用ABAQUS軟件對碳纖維布約束型鋼混凝土矩形短柱進行數(shù)值模擬，重點分析了混凝土截面在縱向的應力分布以及碳纖維布的應變分布，分析可知，

3、倒角半徑增大后，峰值荷載下構(gòu)件中部混凝土橫截面的豎向應力提高，但柱角部混凝土截面的豎向應力降低;另外，隨著倒角半徑的增大，碳纖維布的環(huán)向拉應變逐漸增大且逐漸趨于均勻。
　　最后在數(shù)值分析及已有理論的基礎上，得出考慮倒角半徑的等效圓模型，并結(jié)合提出的等效圓直徑，建立了碳纖維布有效拉應變與倒角半徑關系的表達式，通過混凝土三軸強度理論研究，得出第一主應力與第三主應力之比能較好的反映倒角半徑對混凝土強度的影響，并在數(shù)值分析的基礎上提出應力