GFRP管钢筋混凝土组合构件偏心受压的力学性能研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:linmao820521
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近些年来,纤维增强聚合塑料(简称FRP),因其具有高强、高效、耐腐蚀等优点,已在土木工程领域得到较为广泛的应用,因而对其研究也越来越深入,其中FRP管最具代表性的构件形式之一。FRP管混凝土组合结构以其具有独特的功能优势包括能够有效的抵御恶劣环境对混凝土的影响、改善混凝土受力状态,约束核心混凝土、提高结构和构件的耐久性,所以能够适当的满足当代的建筑工程结构向大跨度、高强度、高耸且高稳定性等方向发展的需求,FRP管以此来提高混凝土抗压能力和变形能力,增强其结构构件的抗震延性等,逐渐成为组合结构的一个研究热点。目前,FRP结构主要在结构构件加固方面有所应用,而在国内,FRP应用于新型建筑结构的工程实例更为少见。为此本文在FRP管混凝土、劲性混凝土构件研究的基础上,将其组合成为一种新型GFRP管劲性钢筋混凝土结构,并通过试验研究、理论分析等方法,研究了GFRP管钢筋混凝土组合构件偏心受压下的力学性能,主要研究内容如下:通过GFRP管钢筋混凝土组合柱偏心受压试验,研究其受力性能、破坏形态,由试验破坏现象和试验曲线的分析,得出GFRP管钢筋混凝土偏心受压组合构件的工作机理和破坏模式,并对比分析了管壁厚度、初始偏心距、构件配筋率、截面配骨率等主要参数对其偏心受压的力学性能的影响。试验结果表明,组合柱承载力随管壁厚度、配筋率、配骨率的增加而增大,随偏心率的增加而迅速减小。组合柱的配筋率和配骨率对构件的延性提高效果显著。为使试验研究与理论分析相结合,采用极限平衡法对GFRP管钢筋混凝土偏心受压组合柱的承载力进行分析,给出承载力计算公式。将理论公式与试验结果进行对比分析,吻合良好。基于统一理论法,通过试验结果的回归给出了GFRP管钢筋混凝土偏心受压组合柱的承载力的简化公式,并与试验结果对比,结果吻合良好。利用纤维模型法编制了GFRP管钢筋混凝土构件偏心受压的非线性分析程序,探讨并分析了GFRP管壁厚度、构件含钢率、长细比、核心混凝土强度等主要参数对构件承载力和变形的影响。将分析结果与试验结果对比,结果吻合良好。
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