圆-CFRP-钢管混凝土压-弯-剪力学性能试验研究

作     者：娄子舟 

作者单位：沈阳建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：任庆新;王庆利

授予年度：2021年

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] 

主      题：CFRP-钢管混凝土 压-弯-剪性能 滞回 试验研究 

摘      要：CFRP具有自重轻、抗腐蚀、抗疲劳性能优异以及与钢管相同的弹性模量等特点,因此,在钢管外侧涂刷特种胶水,将CFRP外包钢管混凝土,使CFRP与钢管产生协同作用形成CFRP-钢管混凝土。CFRP-钢管混凝土在具备了钢管混凝土优点的基础上,由于外层碳纤维的作用,增强了结构的承载能力、耐腐蚀和耐疲劳等特性,具有广阔的应用前景。本文通过试验研究对圆CFRP-钢管混凝土压-弯-剪静力以及滞回性能做出研究。该文章将18个规格为圆CFRP钢管混凝土试件作为研究的对象,根据试验结果得出结论:在加入横向纤维的构件中,构件的承载力得到了有效提高,但构件承载力的提升存在着上限,通常情况相差不会超过10%;随着轴压比的增大,试件的最大承载能力逐渐下降,最大剪跨比与最小剪跨比承载力相比最大剪跨比试件约为最小剪跨比的试件的1/2。在碳纤维完全碎裂之前,碳纤维应变曲线与钢管应变曲线几乎重合,钢管与碳纤维表现出很好的协同工作效能,体现出碳纤维具有很强的约束作用。圆CFRP-钢管混凝土试件在弯-剪滞回作用下有非常明显的强度退化现象;增加横向的CFRP层数可适当延缓试件刚度退化的速度,但是轴压比在很大程度上影响了试件的刚度退化;剪跨比和横向CFRP的层数对规格为圆CFRP钢管混凝土试件在受到压-弯-剪滞回的作用影响下其能量消散作用效果尚不显著。