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随着SRC结构在土木工程领域的广泛应用,一些超高层、大跨度以及转换桁架中,出现了大量的轴拉、偏拉受力体系。为了进一步控制混凝土裂缝,增加试件抗拉承载能力,本文提出了预应力CFRP筋型钢混凝土组合偏拉构件(Prestressed CFRP reinforced steel concrete composite member)。目前,由于预应力偏心受拉型钢混凝土构件破坏机理复杂,试验实现方式困难,加之国内外相关文献、设计规程较少,造成了研究学者对预应力偏拉构件研究较少,特别是对于利用CFRP筋作为预应力载体的研究更是空白。本文利用试验制备、试验研究、理论推导及数值模拟,对预应力CFRP筋型钢混凝土组合偏拉构件展开深入研究:首先,对11根预应力CFRP筋型钢混凝土组合偏拉构件进行制备以及对偏拉加载转换装置的研发。由于拉力机荷载上限与使用空间的限制,国内标准试验设备无法满足试验需求,为此自主研发了一套拉-压反力架,该反力架可将结构实验室500t压力机的压力转换成拉力,解决了高吨位、大尺寸试件轴拉、偏拉试验这一难题。其次,对8根有粘结后张法预应力试件以及3根非预应力试件进行受力性能试验,通过改变预应力张拉水平、偏心距、非预应力筋配筋率和型钢配钢率等影响因素,对试件的试验现象、破坏形式和变形情况进行观测分析。并在此基础上通过分析试件开裂、屈服、破坏时混凝土、型钢以及钢筋应变数据,得到了试件的荷载-位移特性、非预应力筋荷载-应变特性、型钢受拉翼缘荷载-应变特性以及挠度特性。试验结果表明:偏心距是决定偏拉试件受力性能的核心影响因素,偏心距越大,试件屈服荷载越小、极限荷载越低、试件跨中挠曲越大、裂缝间距越小、最大裂缝宽度越大,反之亦然。通过改变有粘结预应力CFRP筋预应力张拉程度,可有效控制裂缝的延伸和开展,并且能够在一定程度上提高整个构件的承载能力。再次,根据试验观测数据结合平截面假定,推导出其承载力特征值、裂缝间距、裂缝宽度及挠度计算公式,最终计算结果与试验结果有较高精确度,验证了公式的适用性。最后,利用ABAQUS有限元软件对预应力CFRP筋型钢混凝土组合偏拉构件进行了非线性模拟,模拟值与试验值结果吻合度较高,验证了试验的可靠性及模型的有效性。