FRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱軸壓力學性能.pdf

1、針對海洋環(huán)境中新建鋼管約束混凝土柱（橋墩）的高耐久性需求和纖維增強復(fù)合材料(FiberReinforcedPolymer，F(xiàn)RP)延性差、在工程應(yīng)用中連接困難等問題，本論文提出將耐腐蝕的FRP材料與鋼管約束混凝土柱（鋼管在柱兩端斷開，不直接承擔縱向荷載）相結(jié)合，形成FRP-鋼復(fù)合管約束混凝土柱構(gòu)件，并對其短柱軸壓力學性能進行了較系統(tǒng)的試驗研究和理論分析，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)對21個圓CarbonFRP(CFRP)-鋼復(fù)合

2、管約束素混凝土短柱、12個圓CFRP-鋼復(fù)合管約束鋼筋混凝土短柱、9個圓CFRP-鋼復(fù)合管約束型鋼混凝土短柱和6個圓BasaltFRP(BFRP)-鋼復(fù)合管約束素混凝土短柱進行了單調(diào)軸壓試驗研究，試驗中的主要參數(shù)為鋼管徑厚比、FRP布層數(shù)、FRP布種類和混凝土強度。試驗結(jié)果表明:FRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱的極限承載能力隨FRP布層數(shù)的增加近似呈線性增長;隨著鋼管徑厚比的增大，試件極限承載能力逐漸降低;鋼管在達到極限承載能力之前已經(jīng)屈

3、服;隨著FRP層數(shù)的增加，核心混凝土的剪切破壞模式越來越不明顯。
　　(2)基于試驗結(jié)果和理論分析，對FRP-鋼復(fù)合管約束混凝土軸壓短柱進行詳細的應(yīng)力分析，明晰FRP管、鋼管與核心混凝土之間的相互作用機理;通過對本文試驗數(shù)據(jù)的回歸分析，建立了適合圓FRP-鋼復(fù)合管約束混凝土的軸壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型，模型曲線與本文試驗數(shù)據(jù)和其他文獻中試驗數(shù)據(jù)吻合得比較好;提出了圓FRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱的軸壓承載能力公式。
　　(3)對

4、14個方CFRP-鋼復(fù)合管約束素混凝土短柱、6個方CFRP-鋼復(fù)合管約束鋼筋混凝土短柱和6個CFRP-鋼復(fù)合管約束型鋼混凝土短柱進行了單調(diào)軸壓試驗研究，試驗中的主要參數(shù)為鋼管徑厚比、CFRP布層數(shù)和方柱截面倒角。試驗結(jié)果表明:方CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土試件的荷載-變形曲線均呈現(xiàn)了軟化段，CFRP層數(shù)越多，軟化段之后曲線上升的幅度越大;附加CFRP約束后，鋼管約束混凝土柱的極限變形能力有了較大的提升，但承載力的提升幅度較小，鋼管徑厚比