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为解决钢筋混凝土以及海砂混凝土构件中钢筋锈蚀和耐久性问题,同时避免GFRP筋破坏时无明显屈服点,且弹性模量较低,造成GFRP筋加固混凝土结构刚度较小,极限状态时发生突然破坏的缺点,本文引入结合两者优势的钢-GFRP复合筋(以下简称复合筋)作为海砂混凝土柱的螺旋箍筋,提出一种新型复合筋海砂混凝土柱的构想:将高强钢筋设计为复合筋内芯,外层为GFRP纤维,同时利用CFRP约束提高组合柱延性,以CFRP管约束钢-GFRP复合筋海砂混凝土柱(以下简称组合约束柱)为主要研究对象进行单调轴压试验,研究组合约束柱的破坏模式以及极限承载力和极限轴向应变等轴压性能,总结箍筋种类、箍筋间距、CFRP管层数和截面形状四个变量参数对试件的轴压性能的影响。本文的主要研究内容包括:(1)CFRP管约束钢-GFRP复合筋海砂混凝土柱的破坏模式。试验结果表明:试件的最终破坏主要为非搭接区域中部高度附近的CFRP纤维断裂,GFRP纵筋和箍筋在中部高度处附近断裂为主,高强钢箍筋均无明显直观变化。(2)试件的轴向应力-轴向应变曲线主要包括上升段和下降段两个阶段。其中上升段一般有三个阶段,弹性阶段、非线性过渡阶段和强化阶段。对于下降段,则分为两类情况:1)CFRP管和GFRP箍筋同时破坏。主要发生在CFRP管约束GFRP筋海砂混凝土圆柱试件中。2)CFRP管和GFRP箍筋先后破坏。下降段出现明显拐点,主要发生在CFRP管约束复合筋海砂混凝土圆柱试件中。在轴向应力-环向应变曲线中,所有试件均呈单调上升趋势,CFRP的平均环向应变值在0.8%左右终止。(3)通过16个CFRP管约束钢-GFRP复合筋海砂混凝土圆柱和8个CFRP管约束钢-GFRP复合筋海砂混凝土方柱的单调轴压试验,研究箍筋种类、箍筋间距、CFRP约束刚度和截面形状四个参数对试件的轴压性能的影响。结果表明:随着CFRP约束刚度增加,组合约束柱混凝土的承载力和轴向变形能力均随之有一定程度的提高;箍筋间距为50mm比箍筋间距为100mm时,钢-GFRP复合箍筋比GFRP箍筋对混凝土柱的轴向变形能力的提升效率更高;组合约束圆柱试件的轴压性能优于组合约束方柱试件。(4)通过讨论四个现有典型的钢-GFRP约束混凝土设计模型,对比设计模型的极限状态预测值和试验值(包括极限轴向应力及极限轴向应变),分析不同模型对于FRP管约束复合筋海砂混凝土柱中约束混凝土的适用性。Wei的极限轴向应力模型分别考虑了CFRP管和内部箍筋的作用,用不同的系数预测了两种约束材料对极限轴向应力的提升作用,在不同截面形状和不同箍筋的情况下,该模型可以准确预测约束充分和约束不足的复合筋约束混凝土的极限轴向应力;Lee的极限轴向应变模型能较好地预测总体趋势,但普遍低估了箍筋约束对混凝土的作用。