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《圓cfrp-鋼復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,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號:TU398.9學校代碼:10213國際圖書分類號:624.016.7密級:公開碩士學位論文圓CFRP-鋼復合管約束混凝土短柱軸壓靜力性能試驗研究碩士研究生:苗亞軍導師:張素梅教授副導師:劉界鵬教授申請學位:工程碩士學科:建筑與土木工程所在單位:土木工程學院答辯日期:2015年6月授予學位單位:哈爾濱工業(yè)大學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,但在新建建筑中應用CFRP管混凝土柱施工復雜,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,應用前景廣闊。本文對圓CFRP-鋼復合管約束混凝土短柱的軸壓靜力性能進行了試驗研究、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)進行了24個圓CFRP-鋼復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、承載力和延性進行了分析。得出復合約束混凝土柱的破壞模式有兩種:CFRP斷裂引起構件破壞、核心混凝土的剪切破壞;分析試件的荷載-變形關系曲線、荷載-CFRP環(huán)向應變關系曲線、荷載-鋼管應力關系曲線,得出外包多層CFRP布可以提高構件的承載力和軸向變形能力,影響鋼管的應力發(fā)展,使其在構件峰值荷載時達到屈服。(2)對圓CFRP-鋼復合管約束混凝土短柱的核心混凝土應力-應變關系曲線進行了分析,得到應力-應變曲線的三種形式: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,提出了了強弱約束界限取值方法;定義了
5、強弱約束的概念:當約束強度系數(shù)大于界限值為強約束,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力-應變模型,可采用設計模型和分析模型建立復合管約束混凝土應力-應變模型。(3)利用有限元軟件ABAQUS進行了圓CFRP-鋼復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。關鍵詞:CFRP復合管約束混凝土;短柱;軸壓;應力-應變曲線;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