CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱轴压性能研究

作     者：田黎敏 李宸 廖述荟 寇跃峰 郝际平 TIAN Limin;LI Chen;LIAO Shuhui;KOU Yuefeng;HAO Jiping

作者机构：西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2022年第43卷第12期

页      面：243-254页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：科技部国家重点研发计划(2017YFC0703502) 青海省高原绿色建筑与生态社区重点实验室开放基金计划项目(KLKF-2020-001) 

主　　题：组合柱 CFRP 薄壁圆钢管 竹条 轴心受压试验 承载力 

摘      要：为延缓胶黏剂的失效,防止薄壁钢管过早发生屈曲,同时应对竹材防火、防虫、防腐性能差的缺点,提出一种CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱。制作9个短柱和4个长柱并对其进行轴心受压试验,继而基于验证后的有限元模型,分析竹条厚度、CFRP层数、钢管截面以及长细比对轴压性能的影响规律,在此基础上提出组合柱轴压承载力理论计算公式。研究结果表明:组合柱的破坏模式为柱中材料破坏、端部压溃破坏及整体失稳;组合柱的承载力随着竹条厚度和钢管直径的增加而增大,随着长细比的增大而减小;CFRP在中小长细比(λ_(c)≤50)组合柱中的环箍作用显著,但在大长细比(λ_(c)50)组合柱中作用有限;组合柱发生整体失稳破坏的长细比界限值为19;各参数对组合柱承载力提升效率的影响不同。试验、有限元模拟及理论分析的结果吻合较好,承载力公式的计算结果与试验或有限元分析结果的平均误差均低于5.0%,最大误差均低于10%,说明轴心受压承载力计算公式具有较高的精度,适用于预测CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱的承载力。