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《圓cfrp-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱軸壓靜力性能試驗研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號:TU398.9學(xué)校代碼:10213國際圖書分類號:624.016.7密級:公開碩士學(xué)位論文圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱軸壓靜力性能試驗研究碩士研究生:苗亞軍導(dǎo)師:張素梅教授副導(dǎo)師:劉界鵬教授申請學(xué)位:工程碩士學(xué)科:建筑與土木工程所在單位:土木工程學(xué)院答辯日期:2015年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TU398.9U.D.C:624.016.7DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringEXPERIMENTRESEARCHONAXIALBEHAVIOROFCIRCL
2、ECFRP-STEELCOMPOSITECONFINEDCONCRETESTUBCOLUMNSCandidate:MiaoYajunSupervisor:Prof.ZhangSumeiAssociate:Prof.LiuJiepengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciation:ArchitecturalandCivilEngineeringAffiliation:SchoolofCivilEngineeringDateforDefense:June,2015Degree-Conferring-Ins
3、titution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要CFRP材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕和耐久性好等特點,但在新建建筑中應(yīng)用CFRP管混凝土柱施工復(fù)雜,成本高昂,可采用在薄壁鋼管外纏繞CFRP布,用鋼管作為CFRP布的施工模板,簡化施工過程,且能滿足對柱子截面形狀的要求,應(yīng)用前景廣闊。本文對圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱的軸壓靜力性能進(jìn)行了試驗研究、理論分析和有限元數(shù)值模擬,基于研究結(jié)果建議了圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱的軸壓承載力計算方法。本文主要研究工作如下:(1)進(jìn)行了24個圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱和4個圓鋼
4、管約束混凝土短柱對比試件的軸壓試驗。對試件的破壞模式、承載力和延性進(jìn)行了分析。得出復(fù)合約束混凝土柱的破壞模式有兩種:CFRP斷裂引起構(gòu)件破壞、核心混凝土的剪切破壞;分析試件的荷載-變形關(guān)系曲線、荷載-CFRP環(huán)向應(yīng)變關(guān)系曲線、荷載-鋼管應(yīng)力關(guān)系曲線,得出外包多層CFRP布可以提高構(gòu)件的承載力和軸向變形能力,影響鋼管的應(yīng)力發(fā)展,使其在構(gòu)件峰值荷載時達(dá)到屈服。(2)對圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土短柱的核心混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線進(jìn)行了分析,得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線的三種形式:兩端上升型、兩端水平型和拋物線型;明確了曲線特征點的物理意義,提出了了強(qiáng)弱約束界限取值方法;定義了
5、強(qiáng)弱約束的概念:當(dāng)約束強(qiáng)度系數(shù)大于界限值為強(qiáng)約束,小于界限值為弱約束;總結(jié)了FRP約束混凝土柱的典型約束混凝土單軸應(yīng)力-應(yīng)變模型,可采用設(shè)計模型和分析模型建立復(fù)合管約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變模型。(3)利用有限元軟件ABAQUS進(jìn)行了圓CFRP-鋼復(fù)合管約束混凝土軸壓短柱的數(shù)值模擬,模擬結(jié)果與試驗較為吻合。分析了基于斜截面破壞模型的承載力計算方法和基于正截面均勻受壓承載力公式的計算方法。關(guān)鍵詞:CFRP復(fù)合管約束混凝土;短柱;軸壓;應(yīng)力-應(yīng)變曲線;承載力公式-I-AbstractCFRPmaterialhasthepropertyofhighstrength,light
6、weightandwellcorrosionresistance,butCFRPtubefilledconcretecolumnneedcomplexmethodinnewbuildings.ThentieCFRPoutsidethethin-walledsteelpipeandusethesteelpipeastemplatesoftheCFRP.WiththismethodcantaketheCFRPintonewbuildinginspendless.Inthisthesis,experimentalresearchandtheoreticalanalysi
7、shavebeencarriedoutforthecircleCFRP-steelcompositeconfinedconcretestubcolumnsThemainresearchworkareasfollows:(1)Twenty-fourcircleCFRP-steelcompositetubeconfinedconcreteshortcolumnsandfourcirculartubeconfinedconcretecolumnsunderaxialcompressionweretested.Themainvariableparameterswereth
8、easpe