【摘 要】
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钢管混凝土结构是将混凝土浇筑在薄壁钢管内而形成的组合结构,它充分利用了混凝土的抗压性能和钢管的抗拉性能,发挥了钢管和混凝土各自的优势。工程中钢管混凝土结构使用的越来越广泛,由于自然灾害对建筑的损害同时钢材极易受到侵蚀,加固和修复也成为重点研究方向。碳纤维增强塑料(简称CFRP)由于其轻质、高强、耐腐蚀性、耐疲劳和施工方便等特点而成为最常用的材料之一。将CFRP与钢管混凝土结合在一起,避免了钢管混凝
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钢管混凝土结构是将混凝土浇筑在薄壁钢管内而形成的组合结构,它充分利用了混凝土的抗压性能和钢管的抗拉性能,发挥了钢管和混凝土各自的优势。工程中钢管混凝土结构使用的越来越广泛,由于自然灾害对建筑的损害同时钢材极易受到侵蚀,加固和修复也成为重点研究方向。碳纤维增强塑料(简称CFRP)由于其轻质、高强、耐腐蚀性、耐疲劳和施工方便等特点而成为最常用的材料之一。将CFRP与钢管混凝土结合在一起,避免了钢管混凝土结构的不足,提高了结构的承载力。目前国内外对于CFRP-钢管混凝土组合结构的静力研究已逐渐成熟,但对于CFRP-钢管混凝土滞回性能的研究尚不全面。本文通过试验研究与ABAQUS有限元模拟相结合对圆CFRP-钢管混凝土压-扭滞回性能进行研究分析。试验设计了 8个CFRP-钢管混凝土和1个钢管混凝土试件,详细的叙述了试件的制作过程和加载方案。试验结果表明:在CFRP断裂前,钢管与CFRP可协同工作,滞回曲线表现出试件具有良好的延性和耗能能力;横向CFRP层数对试件的强度退化、刚度、刚度退化和耗能能力基本没有影响,随着轴压比的增大,试件初始阶段刚度越大,加载后期能量耗散系数增长的越快。运用ABAQUS有限元分析软件建立圆CFRP-钢管混凝土压-扭滞回性能下的模型,试验结果与模拟结果吻合良好。参数分析结果表明:随着混凝土强度和横向CFRP层数的增加,对构件的承载力略有增加,但是钢材强度和含钢率对承载力的影响明显,随着轴压比的增大,构件的承载力先增大后减小;圆CFRP-钢管混凝土压-扭滞回性能构件的T-θ骨架曲线不会出现下降段,构件具有良好的延性。
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