方CFRP-鋼管混凝土的壓—扭靜力性能研究.pdf

1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有承載力高，延性好等特點(diǎn)，可減小構(gòu)件截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重。鋼管混凝土因具有三向受約束混凝土抗壓強(qiáng)度較高的優(yōu)點(diǎn)，正在被越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)廠房、高層建筑和橋梁等結(jié)構(gòu)中，并取得了不錯(cuò)的效果。復(fù)合材料的研究是近來(lái)比較受人關(guān)注的一個(gè)研究方向，其中又以碳纖維和玻璃纖維為代表。碳纖維具有強(qiáng)度高、輕質(zhì)、抗拉伸等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于加固和火災(zāi)后修復(fù)等領(lǐng)域里面。綜合鋼管混凝土和碳纖維的優(yōu)點(diǎn)，將碳纖維粘貼在鋼管外表面形成碳纖維約束鋼管混

2、凝土，將在一定程度上提高鋼管混凝土的承載力。圓截面構(gòu)件因?yàn)榫哂休^好的受力性能，所以在實(shí)際中被研究得更為透徹一些。方截面構(gòu)件因其截面特性也將在現(xiàn)代工程屆占據(jù)一席之地，所以近來(lái)對(duì)它的研究也在逐步展開(kāi)。碳纖維約束方鋼管混凝土的軸壓、受彎、壓彎等性能的研究已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，但其受扭、受剪性能的研究尚未完全展開(kāi)，而鋼管混凝土的受扭、受剪性能是鋼管混凝土性能不可或缺的部分，所以這部分的研究很有必要。
　　本論文在鋼管混凝土受扭研究的基礎(chǔ)上進(jìn)

3、一步研究了鋼管混凝土壓扭情況下的復(fù)合受力性能，通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，以及利用有限元分析軟件ABAQUS的幫助，得到關(guān)于鋼管混凝土壓扭復(fù)合受力情況下的重要結(jié)論。
　　本論文的研究工作主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)部分：
　　1.系統(tǒng)闡述鋼管混凝土和碳纖維的優(yōu)點(diǎn)，分析碳纖維約束鋼管混凝土產(chǎn)生和興起的前提條件，并對(duì)國(guó)內(nèi)外這方面的研究做了一些簡(jiǎn)單的概括。
　　2.進(jìn)行了8個(gè)碳纖維約束方鋼管混凝土壓扭構(gòu)件的試驗(yàn)研究，考慮的主要參數(shù)為：(1)軸

4、壓比(N/Nu)，分別為0、0.25、0.5、0.75、0.85；(2)核心混凝土強(qiáng)度，分別為C60、C40；(3)環(huán)向碳纖維層數(shù)(m)，分別為1層、2層；(4)縱向碳纖維層數(shù)(m’)，分別為1層、2層。
　　3.利用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)試驗(yàn)全過(guò)程進(jìn)行了模擬，得到了試件的荷載.位移曲線，與試驗(yàn)曲線對(duì)比較為接近，且模擬的試件破壞形態(tài)較試驗(yàn)也基本契合，證明此模型的正確性。利用此模型繼續(xù)分析試件的其它性能，諸如鋼管對(duì)混凝土的約束