GFRP混凝土圓形管柱力學(xué)性能研究.pdf

1、很多房屋、橋梁、隧道等建筑物，由于材料老化、荷載增加、結(jié)構(gòu)部分損壞、周圍環(huán)境腐蝕、使用功能改變、設(shè)計(jì)與施工缺陷以及地震、戰(zhàn)爭(zhēng)等原因，均會(huì)導(dǎo)致原有結(jié)構(gòu)的承載力滿足不了要求。為此，對(duì)于已建結(jié)構(gòu)，需進(jìn)行加固和修復(fù)；而對(duì)于擬建或待建結(jié)構(gòu)，需考慮新材料和新技術(shù)的應(yīng)用。FRP混凝土圓形管柱正是基于這個(gè)概念產(chǎn)生的，它可以用在新建結(jié)構(gòu)當(dāng)中。 到目前為止，大多數(shù)試驗(yàn)研究都是基于GFRP混凝土圓形管短柱的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而對(duì)于長(zhǎng)柱的研究很少。本文通過

2、對(duì)GFRP混凝土圓形管長(zhǎng)柱的試驗(yàn)研究，深入地了解GFRP混凝土圓形管長(zhǎng)柱在軸心受壓時(shí)的工作性能和破壞形態(tài)，從而為其在橋梁工程中的應(yīng)用提供了一定的依據(jù)；另外，本次試驗(yàn)采用的GFRP材料是國(guó)產(chǎn)的，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，國(guó)產(chǎn)的GFRP材料在試驗(yàn)過程中表現(xiàn)良好，可以應(yīng)用于工程實(shí)踐中。本文的工作和成果如下： (1)對(duì)GFRP和約束混凝土的材料性能進(jìn)行了研究，著重介紹了GFRP纏繞管的層合理論設(shè)計(jì)法及失效準(zhǔn)則，然后對(duì)混凝土在三向受壓下的主要力學(xué)性能

3、及本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)介紹。 (2)通過試驗(yàn)研究了GFRP混凝土圓形管長(zhǎng)柱軸心受壓的荷載-應(yīng)變關(guān)系曲線和破壞形態(tài)，分析了GFRP管的厚度變化對(duì)管柱的整體承載力及變形性能的影響； (3)介紹了極限平衡理論在GFRP混凝土圓形管柱承載力分析中的運(yùn)用，提出了GFRP管應(yīng)服從線應(yīng)變強(qiáng)度準(zhǔn)則的假設(shè)，通過編制程序計(jì)算了GFRP混凝土圓形管柱在不同套箍系數(shù)下承載力的變化，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比； (4)對(duì)GFRP混凝土圓形管柱的

4、抗震性能進(jìn)行了綜述，首先介紹了鋼筋混凝土橋墩在地震作用下的典型破壞模式及采用GFRP混凝土圓形管柱的必要性，然后通過介紹已有的一些試驗(yàn)研究成果，驗(yàn)證了GFRP混凝土圓形管柱在地震作用具有良好的工作性能，然后介紹了一整套設(shè)計(jì)方法，根據(jù)這些設(shè)計(jì)建議，可以計(jì)算出所需的GFRP管的厚度，最后提出了GFRP混凝土圓形管柱的四種極限狀態(tài)劃分方法。 (5)最后，本文在結(jié)論中對(duì)GFRP混凝土圓形管柱的后屈曲工作機(jī)理進(jìn)行了描述，提出在研究中結(jié)構(gòu)應(yīng)