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PVC-FRP管钢筋混凝土柱是将FRP条带按照一定环箍间距缠绕在PVC管外面,将钢筋笼放入PVC-FRP管,浇注混凝土,形成的一种新型组合构件。PVC-FRP管钢筋混凝土柱具有承载力高、施工方便、延性和耐久性好等优点。本文对偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱力学性能进行研究,主要内容包括: 通过偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱应力-应变关系试验研究,分析FRP条带环箍间距和偏心距对偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱应力-应变关系的影响规律。试验结果表明,偏压构件应力-应变关系曲线分为两个阶段:第一阶段构件应力-应变关系呈抛物线;第二阶段偏压构件呈现强化阶段,应力和应变关系基本呈线性。 在试验研究基础上,考虑FRP条带环箍间距和偏心距对偏压构件应力-应变关系的影响,提出 PVC-FRP管对偏压混凝土的等效约束系数计算公式,建立偏压PVC-FRP管混凝土应力-应变关系模型。在建立模型基础上,采用数值积分方法,编制分析程序,计算偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱承载力,程序结果与试验结果吻合较好。根据变形协调条件,提出PVC-FRP管对核心混凝土紧箍力的计算方法,在此基础上,利用极限平衡条件,推导出偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱承载力简化计算公式,公式计算结果与试验结果吻合较好。 采用纤维模型法,编制非线性计算程序,对偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱弯矩-曲率关系和荷载-挠度关系进行全过程分析,并验证该计算程序的正确性。利用该程序分析FRP条带环箍间距、偏心距、FRP条带宽度、混凝土强度等级和配筋率等参数对偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱力学性能的影响规律。 基于有限元软件ABAQUS,选取材料合理本构关系,建立PVC-FRP管钢筋混凝土柱有限元分析模型,并验证该分析模型的正确性。利用该模型分析偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱的受力性能,揭示CFRP条带、PVC管和混凝土在受荷过程中的工作机理。