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在实际工程中方钢管由于其本身具有截面抗弯刚度大、节点构造简单、易于装修等优点,而倍受设计和施工建设者们的青睐。但与圆截面钢管混凝土结构相比方钢管对高强混凝土的约束主要集中在角部,侧向约束较小,为了克服这一缺点,本文在普通方钢管混凝土中引入一种以轻质高强而著称的新材料:CFRP(碳纤维)。组成新的一种结构形式:内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土结构。所谓内置CFRP圆管就是将预先制作好的CFRP圆管同心放入方钢管内部。然后再在此基础上浇注高强混凝土,内填混凝土被分割成核心混凝土和夹层混凝土两部分。论文研究钢材、CFRP布及高强混凝土的本构关系。并在此基础上利用ABAQUS大型有限元计算软件对内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土单向偏压短柱和中长柱进行有限元分析,然后将有限元分析结果与试验结果进行对比,揭示了内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土偏心受压短柱和中长柱的工作机理。最后变化各项参数拓展模型,总结出CFRP配置率、含钢率、偏心率和长细比对单向偏压短柱及中长柱静力性能影响规律。论文在对偏压短柱的研究中发现:内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土偏压短柱较普通钢管混凝土偏压短柱的偏心受压承载力略有提高;内置CFRP圆管的方钢管混凝土短柱在达到极限承载力时的跨中位移比普通钢管混凝土短柱有所减小,且CFRP圆管对构件达到极限承载力之后的延性有较明显的改善,CFRP的存在有效地改善了高强混凝土延性差,变形小的缺点,使方钢管的约束作用得到充分发挥。论文在对偏压中长柱的研究中发现:内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土偏压中长柱与普通方钢管混凝土偏压中长柱的极限承载力基本相同,可以忽略CFRP圆管对构件极限承载力的影响;但由于内置CFRP圆管的存在,中长柱在达到极限承载力后的跨中位移的发展受到了很大的限制,说明内置CFRP圆管可以大大改善中长柱的后期延性。