BFRP管钢筋混凝土柱偏压力学性能研究

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新型材料-玄武岩纤维增强聚合物(Basalt Fiber Reinforced Plastics简称BFRP)是一种由天然玄武岩石经高温拉拔加工而成的连续玄武岩纤维。该材料不仅具有较高的抗拉强度,而且拥有较强的耐腐蚀性能。因而,BFRP材料将在港口、码头、桥梁等具有严重腐蚀的工程领域得到广泛的应用,但国内外关于玄武岩纤维管组合结构的研究较少。为此,本文通过试验研究和理论分析,研究了BFRP管钢筋混凝土柱的偏压力学性能。完成的工作如下:(1)本文通过对10根BFRP管钢筋混凝土柱和1根钢筋混凝土柱偏心受压试验,研究了偏心距、长径比以及管壁厚度对BFRP管钢筋混凝土组合柱力学性能的影响。(2)BFRP管钢筋混凝土柱偏心受压时,其破坏阶段主要分为三个阶段:弹性变形阶段、弹塑性发展变化阶段以及应力强化阶段。随着偏心距的增大,组合柱从小偏心受压转变为大偏心受压,破坏形式也从受压破坏变为受拉破坏。(3)在管壁厚度8mm,长径比5的条件下,随着偏心距的增大,承载能力会大幅度的降低。在偏心距为80mm,长径比为5的条件下,随着BFRP管壁厚度的增加,试件的偏压承载力增加,且组合柱的延性得到提升。在偏心距80mm,管壁厚度8mm条件下,随着长径比的增大,BFRP管钢筋混凝土组合柱的侧向挠度的增长,偏心受压承载力降低。(4)基于BFRP管钢筋混凝土柱偏心受压力学模型分析和本文完成的BFRP管钢筋混凝土柱偏心受压试验,提出了一种BFRP管钢筋混凝土柱偏心受压承载力计算公式。通过试验数据和理论分析对比,验证理论公式计算结果的有效性。
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