FRP約束混凝土柱的受壓性能研究.pdf

1、FRP約束混凝土柱的受壓性能作為基本的力學(xué)性能，是FRP加固混凝土柱技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題。本文對(duì)FRP約束混凝土柱受壓性能的三個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題：FRP約束混凝土柱的軸壓性能、FRP約束鋼筋混凝土柱的偏壓性能和FRP-混凝土-鋼混合雙管柱的軸壓性能進(jìn)行了較為深入的研究。本文的主要研究工作和成果如下：
　　 (1)通過(guò)理論分析和回歸分析，提出了軸壓下FRP約束圓形和矩形截面混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的統(tǒng)一計(jì)算模型。統(tǒng)一模型計(jì)算曲線與試驗(yàn)曲線吻

2、合較好。建議先判別試件的強(qiáng)弱約束，再選取相應(yīng)的混凝土本構(gòu)關(guān)系模型，對(duì)FRP采用分層殼體模擬，建立了用于模擬FRP約束混凝土柱軸壓過(guò)程的數(shù)值計(jì)算模型。數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。
　　 (2)對(duì)已有的FRP約束混凝土柱強(qiáng)度和極限應(yīng)變模型進(jìn)行了收集和評(píng)估。評(píng)估結(jié)果表明，已有模型對(duì)強(qiáng)度的預(yù)測(cè)要好于對(duì)極限應(yīng)變的預(yù)測(cè)。已有模型中，Campione模型對(duì)圓形截面強(qiáng)約束試件和矩形截面弱約束試件強(qiáng)度的預(yù)測(cè)較準(zhǔn)確；De Lorenzis模

3、型對(duì)圓形截面試件極限應(yīng)變的預(yù)測(cè)較準(zhǔn)確。在保持Campione強(qiáng)度模型和De Lorenzis極限應(yīng)交模型準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，考慮截面有效約束影響，提出了預(yù)測(cè)更為準(zhǔn)確且計(jì)算簡(jiǎn)便的強(qiáng)度和極限應(yīng)變模型。
　　 (3)針對(duì)FRP約束鋼筋混凝土柱的特點(diǎn)，對(duì)通常的鋼筋整體式法進(jìn)行了改進(jìn)，建立了用于模擬FRP約束鋼筋混凝土柱偏壓過(guò)程的數(shù)值計(jì)算模型。數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好?；跀?shù)值計(jì)算模型的數(shù)值試驗(yàn)的結(jié)果表明，柱中部受壓區(qū)混凝土的最大應(yīng)

4、力和最大應(yīng)變都與混凝土的強(qiáng)度和FRP的約束作用有關(guān)，此外最大應(yīng)變還與試件的偏心率和長(zhǎng)細(xì)比成反比。在數(shù)值模擬研究的基礎(chǔ)上，提出了承載力的計(jì)算模型，包括分析模型和設(shè)計(jì)模型。分析模型和設(shè)計(jì)模型計(jì)算結(jié)果與數(shù)值計(jì)算結(jié)果以及試驗(yàn)結(jié)果均吻合良好。在設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上，提出了承載力-彎矩關(guān)系簡(jiǎn)化計(jì)算模型。
　　 (4)在平面應(yīng)變條件下，建立了軸壓下FRP與鋼雙管約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的理論分析模型。理論模型計(jì)算曲線與試驗(yàn)曲線吻合較好。針對(duì)FRP