內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件的動(dòng)力性能研究.pdf

1、分類號(hào)：UCD：學(xué)校代碼：10153密級(jí)：公開(kāi)碩士學(xué)位論文內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件的動(dòng)力性能研究作者姓名：指導(dǎo)教師：申請(qǐng)學(xué)位：所在單位：瞿宇任德斌教授李幗昌教授工學(xué)碩士土木工程學(xué)院入學(xué)年份：學(xué)科專業(yè)：2010年9月結(jié)構(gòu)工程論文提交日期：2012年12月論文答辯日期：2012年12月學(xué)位授予日期：2013年1月答辯委員會(huì)主席：劉鐵林答辯委員會(huì)組成：塞』迭撻塞』態(tài)匿塞墮丞至奎建釜且論文評(píng)閱人：繪亞主王適亡二摘要Yzz，‘‘

2、了u內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件由方鋼管、混凝土以及碳纖維三種材料組合而成，將方鋼管與利用碳纖維布制作而成的CFI沖圓管同心放置，然后再澆灌高強(qiáng)混凝土，與此同時(shí)，內(nèi)填高強(qiáng)混凝土被CFRP圓管分割成兩部分，即核心混凝土和夾層混凝土。三種材料的相互作用不但克服了普通方鋼管高強(qiáng)混凝土對(duì)其核心混凝土的約束主要集中在角部的缺點(diǎn)，而且還提高了整個(gè)構(gòu)件的抗彎承載力，同時(shí)使其延性得到有效改善。鑒于此，筆者利用有限元軟件ABAQuS，基于合

3、理的材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)模型及構(gòu)件組成材料的破壞準(zhǔn)則，對(duì)內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件的力學(xué)性能進(jìn)行有限元模擬分析。本文利用有限元軟件ABAQUS對(duì)單向荷載作用下普通方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件和內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件進(jìn)行有限元模擬分析。通過(guò)改變?cè)嚰撀屎虲FRP配置率，對(duì)內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件的工作機(jī)理進(jìn)行研究。分析構(gòu)件中方鋼管和CFRP圓管在彎矩曲率曲線中所對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的Mise應(yīng)力分布

4、情況，夾層混凝土及核心混凝土在彎矩曲率曲線中所對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的縱向應(yīng)力分布情況。通過(guò)分析可知，含鋼率有助于提高壓彎構(gòu)件的抗彎承載力，cFRP配置率在提高壓彎構(gòu)件承載力的同時(shí)，還能克服高強(qiáng)混凝土延性差，呈脆性破壞的缺點(diǎn)。通過(guò)利用有限元軟件ABAQUS，本文對(duì)往復(fù)荷載作用下普通方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件和內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件進(jìn)行有限元模擬分析。通過(guò)改變?cè)嚰炷翉?qiáng)度等級(jí)、CFI沖配置率和軸壓比，對(duì)往復(fù)荷載作用下內(nèi)置CFRP

5、圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件的工作機(jī)理進(jìn)行研究，繪制往復(fù)荷載作用下內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件的荷載荷載滯回曲線，分析混凝土強(qiáng)度等級(jí)、CFI沖配置率和軸壓比對(duì)壓彎構(gòu)件荷載位移曲線的影響。繪制內(nèi)置CFI沖圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件的荷載位移典型骨架曲線。通過(guò)分析可知：壓彎構(gòu)件荷載位移滯回關(guān)系曲線沒(méi)有明顯的下降段，滯回曲線形態(tài)飽滿。并通過(guò)考察壓彎構(gòu)件剛度、強(qiáng)度及耗能能力等抗震指標(biāo)，對(duì)內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎