碳纖維約束鋼筋混凝土圓柱及方柱本構(gòu)模型.pdf

1、雖然國內(nèi)外對碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP）約束混凝土本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了較多研究，但依然存在以下問題：(1)大量研究針對的是碳纖維約束素混凝土試件，沒有考慮鋼筋的存在對本構(gòu)關(guān)系的影響；(2)多采用分段的方程形式來描述CFRP約束混凝土圓柱的單調(diào)應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系，參數(shù)較多且確定復(fù)雜，有的模型在兩段連接處不可導(dǎo)；(3)目前還沒有可描述 CFRP約束鋼筋混凝土方柱在中等約束情況下的單調(diào)

2、本構(gòu)模型，急需開展CFRP中等約束鋼筋混凝土方柱單調(diào)及反復(fù)受壓滯回本構(gòu)的研究。針對上述問題，本文通過CFRP約束鋼筋混凝土圓柱、方柱的單調(diào)及反復(fù)受壓試驗，系統(tǒng)研究了考慮鋼筋影響的單調(diào)與滯回本構(gòu)模型，在材料層面上為碳纖維抗震加固混凝土結(jié)構(gòu)的非線性分析與設(shè)計提供依據(jù)，對完善和發(fā)展我國混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計方法具有重要的理論意義和實用價值。本文主要研究工作如下：
　　1.通過20個直徑204 mm，高612 mm的碳纖維約束鋼筋混凝土圓

3、柱和18個邊長204 mm，高612 mm的碳纖維約束鋼筋混凝土方柱的單調(diào)及反復(fù)受壓試驗，考察了鋼筋對CFRP約束混凝土單調(diào)及反復(fù)受壓性能的影響；發(fā)現(xiàn)鋼筋對CFRP約束混凝土圓柱單調(diào)受壓應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系的影響較小，但對方柱的影響很大，且鋼筋的存在對圓柱和方柱反復(fù)受壓滯回本構(gòu)關(guān)系的影響都較大，說明CFRP約束混凝土本構(gòu)模型中應(yīng)考慮鋼筋的影響；
　　2.建立CFRP約束鋼筋混凝土圓柱的極限應(yīng)力、應(yīng)變計算公式，采用統(tǒng)一的方程形式得到了CF

4、RP約束鋼筋混凝土圓柱的單調(diào)受壓本構(gòu)模型；通過研究反復(fù)受壓下加、卸載曲線的規(guī)律，結(jié)合單調(diào)受壓應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系，建立了反復(fù)受壓下 CFRP約束鋼筋混凝土圓柱的滯回模型，模型預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好；
　　3.首次提出了CFRP約束鋼筋混凝土方柱強(qiáng)約束、中等約束及弱約束的界定標(biāo)準(zhǔn)，通過分析試驗結(jié)果，得到CFRP約束鋼筋混凝土方柱中等約束下轉(zhuǎn)折點與極限點應(yīng)力、應(yīng)變的計算公式，建立了CFRP中等約束鋼筋混凝土方柱的單調(diào)受壓應(yīng)力—應(yīng)變模型；