CFRP鋼管混凝土柱的力學(xué)性能研究.pdf

1、本文針對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件和CFRP鋼筋混凝土構(gòu)件在工程實(shí)踐中存在的具體問題，提出新的結(jié)構(gòu)形式CFRP-鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)避免了大型鋼管混凝土構(gòu)件必須采用厚壁鋼管或高強(qiáng)鋼管的造價(jià)較高的問題，降低耗鋼量、減輕構(gòu)件自重，或避免大量高強(qiáng)鋼的消耗，在一定程度上解決鋼管的腐蝕問題；又可以解決FRP筒塑性較差的問題。該構(gòu)件為幾種材料的組合結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能復(fù)雜，本課題通過理論和實(shí)驗(yàn)研究，探討了這種新型結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為，建立了基本設(shè)計(jì)計(jì)算方法，為解決工程設(shè)

2、計(jì)和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。 對(duì)CFRP鋼管混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能進(jìn)行理論分析，從軸壓短柱構(gòu)件，偏壓構(gòu)件和軸壓長柱構(gòu)件三個(gè)方面來進(jìn)行論述。 在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)CFRP鋼管混凝土軸壓短柱應(yīng)用兩種方法分析其極限承載力，極限平衡法和彈塑性力學(xué)方法。試驗(yàn)和理論研究的結(jié)果表明，CFRP可以有效的提高鋼管混凝土軸壓短柱構(gòu)件的極限承載力。為評(píng)價(jià)CFRP的增強(qiáng)效果，將鋼管混凝土的約束效應(yīng)系數(shù)的概念引入到這種新型構(gòu)件中，為該種新型構(gòu)件的偏壓構(gòu)件

3、的力學(xué)性能研究提供了理論依據(jù)。 給出偏壓短柱的極限承載力的計(jì)算公式，與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。同時(shí)在鋼管混凝土安全系數(shù)法的基礎(chǔ)上，修正了長細(xì)比折減系數(shù)和偏心率折減系數(shù)，提出了CFRP鋼管混凝土構(gòu)件折減系數(shù)法確定構(gòu)件偏壓柱的臨界承載力，為該種新型構(gòu)件的偏壓柱設(shè)計(jì)計(jì)算提供了有效的方法。 通過對(duì)CFRP鋼管混凝土軸壓長柱的試驗(yàn)研究，了解其工作機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，分別應(yīng)用歐拉公式和長細(xì)比折減系數(shù)法給出了CFRP鋼管混凝土軸壓長柱的臨界承