截面高寬比對CFRP約束型鋼混凝土矩形柱軸壓性能的影響.pdf

1、從試驗、數(shù)值和理論三個方面研究截面高寬比對碳纖維(Carbon FiberReinforced Polymer，簡稱CFRP)布約束型鋼混凝土矩形柱軸壓性能的影響。
　　試驗設(shè)計并制作了9個型鋼混凝土柱進行軸壓加載試驗，考慮高寬比的影響，試驗全面認識了約束型鋼混凝土柱的破壞過程和機理。試驗中所有的CFRP布約束型鋼混凝土矩形短柱最終都以碳纖維布斷裂為破壞標志。相較于小高寬比構(gòu)件，大高寬比構(gòu)件的破壞征兆要更明顯，突然性會有所減緩。隨

2、著高寬比的增加，峰值荷載和極限荷載下CFRP布的有效拉應變系數(shù)逐漸降低，且碳纖維布的環(huán)向應變分布越不均勻，破壞模式由強約束破壞向弱約束破壞轉(zhuǎn)化。采用ABAQUS軟件建立了有限元模型對試驗中的CFRP布約束型鋼混凝土矩形柱進行了模擬分析，計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合很好。在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，又進行了參數(shù)分析，擴展設(shè)計了鋼筋混凝土柱和高寬比范圍。計算結(jié)果表明:隨著高寬比的增加，約束混凝土柱的承載力提高幅度逐漸減小，變形提高倍數(shù)不斷增加;與約束鋼筋

3、混凝土柱相比，約束型鋼混凝土柱的承載力提高幅度隨高寬比增加而降低的曲線更緩和;約束柱中大高寬比試件實施加固呈現(xiàn)延性加固模式，小高寬比試件實施加固呈現(xiàn)承載力加固模式;同高寬比下，約束型鋼混凝土柱達到強約束狀態(tài)需要更多碳纖維布層數(shù)包裹。約束柱截面內(nèi)的混凝土存在高低應力分布區(qū)域，約束型鋼混凝土柱在型鋼附近還存在增強的高應力分布區(qū);隨著高寬比的增加，高應力分布區(qū)占比逐漸減小;高寬比達到2.0時，約束型鋼混凝土柱的高應力分布區(qū)占比仍然較大，約束效