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不同空心率下偏压GFRP管-混凝土-钢管组合柱的数值模拟

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石河子大学学报（自然科学版） 2018年第2期36卷 214-219页

作者：梅宝瑞张云峰吴紫阳东北石油大学土木建筑工程学院黑龙江大庆163318 大庆油田有限责任公司第三采油厂第三油矿黑龙江大庆163000

本文研究了空心率对偏压下GFRP管-混凝土-钢管组合柱力学性能的影响规律,可为构件设计提供依据。本研究利用有限元分析技术对不同空心率下的构件进行模拟试验与分析,结果表明:组合柱的承载力随着空心率的提高而降低。减小空心率对组合... 详细信息

本文研究了空心率对偏压下GFRP管-混凝土-钢管组合柱力学性能的影响规律,可为构件设计提供依据。本研究利用有限元分析技术对不同空心率下的构件进行模拟试验与分析,结果表明:组合柱的承载力随着空心率的提高而降低。减小空心率对组合柱的承载力和延性都有提升作用,且对偏压曲线的弹塑性阶段有延长作用;增大GFRP管壁厚以及增大混凝土强度对组合柱在偏心受压状态下的极限承载力都有着显著的提升作用;其他影响因素相同的情况下,随着空心率的不断增大,构件极限承载力降低的幅度逐渐加大。

关键词：纤维增强复合材料组合柱空心率偏压性能数值模拟

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带框复合墙板和屋面板的受力性能研究

带框复合墙板和屋面板的受力性能研究

作者：陈磊山东大学

学位级别：硕士

随着建筑产业现代化的发展以及建筑节能的需求增长,具有施工便捷、保温效果好的复合墙板得到了越来越多的广泛应用。目前,国内外针对复合墙板的承载性能已有较多研究,但对于带窗洞口的复合墙板的性能研究较少。墙板上的窗洞口对复合墙... 详细信息

随着建筑产业现代化的发展以及建筑节能的需求增长,具有施工便捷、保温效果好的复合墙板得到了越来越多的广泛应用。目前,国内外针对复合墙板的承载性能已有较多研究,但对于带窗洞口的复合墙板的性能研究较少。墙板上的窗洞口对复合墙板的刚度和承载力具有一定的削弱作用。本文以美国关岛装配式酒店工程应用为背景,研究带洞口复合墙板以及复合屋面板的承载能力。为解决带洞口复合墙板承载力的不足,本文提出了一种新型复合墙板,即带框复合墙板,通过在复合墙板内部设置暗柱、暗梁形成"框"来提高其抗弯和抗压承载力。通过对5块足尺具有窗洞口的新型带框复合墙板进行四点弯曲试验和偏心受压试验,考察其破坏模态和承载力性能。本文对复合屋面板设置暗梁、暗柱,并通过3块足尺带框复合屋面板进行弯曲试验,以考察其受弯性能。试验结果表明,复合墙板的抗弯承载力满足关岛风荷载要求,抗弯刚度较高;在四点弯曲荷载和偏心受压荷载作用下,复合墙板能实现完全组合作用,两侧混凝土面板变形协调,截面变形符合"平截面假定";复合墙板在四点弯曲荷载下发生延性破坏;最后利用中美规范对复合墙板的抗弯承载力进行了计算,计算值与试验值吻合良好。复合屋面板在横向均布荷载作用下,两侧混凝土变形协调,抗弯刚度大,抗弯承载力高,最终发生延性破坏。本文利用Abaqus有限元分析软件对带框复合墙板的受弯性能进行模拟,将模拟结果与试验结果进行对比。结果表明有限元方法可以较好地模拟复合墙板在弹性阶段挠度、混凝土应变等受弯性能,但不能准确模拟弹塑性阶段的挠度变化特点。

关键词：带窗洞复合墙板风荷载受弯性能偏压性能有限元模拟

椭圆中空夹层钢管混凝土短柱受压性能与承载力计算方法研究

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椭圆中空夹层钢管混凝土短柱受压性能与承载力计算方法研究

作者：苏杭合肥工业大学

学位级别：硕士

椭圆中空夹层钢管混凝土柱是一种新型截面形式的组合构件,椭圆形截面在功能性与美学性方面都具备诸多优点,其不仅具有流线型的外观,更融合了圆形截面及方形截面的优点,拥有近似于圆形截面较好约束力的同时,又避免了方形截面角部应力集... 详细信息

椭圆中空夹层钢管混凝土柱是一种新型截面形式的组合构件,椭圆形截面在功能性与美学性方面都具备诸多优点,其不仅具有流线型的外观,更融合了圆形截面及方形截面的优点,拥有近似于圆形截面较好约束力的同时,又避免了方形截面角部应力集中的问题;另外,构件长轴与短轴抗侧刚度的不同,可以在满足结构主要受力方向受力要求的同时,节省另一方向的材料用量。中空夹层钢管混凝土结构采用内钢管替换了混凝土形心附近的混凝土,在减轻结构自重的同时,提高了构件的抗弯刚度,保证了构件的承载力。目前国内外对于中空夹层钢管混凝土柱的研究仍然较少,且多数集中于圆形、方形两种截面形式,对于椭圆中空夹层钢管混凝土构件受力系统性研究的缺乏严重制约了其应用及发展。本文对椭圆中空夹层钢管混凝土构件的轴压性能及偏压性能进行了试验研究和有限元分析,为推进该构件在实际工程中的应用奠定了基础。具体工作内容如下:（1）进行了8根椭圆钢管混凝土短柱的轴压试验,其中包括2根椭圆钢管混凝土实心短柱,6根椭圆中空夹层钢管混凝土短柱。试验主要参数为空心率、钢材强度以及混凝土强度。揭示了该新型组合构件的破坏模式与受力机理,研究了椭圆中空夹层钢管混凝土短柱在轴压荷载下的荷载位移曲线、荷载全过程应变响应、延性系数、混凝土贡献率及承重比等关键力学性能指标。结果表明,短柱的主要破坏模式为腰鼓型破坏伴随剪切型破坏;不同参数下短柱的力学性能指标不同且椭圆中空夹层钢管混凝土轴压短柱与相同参数的实心椭圆钢管混凝土轴压短柱相比具有轻质高强的特点,实用性及经济效益更好。（2）对椭圆中空夹层钢管混凝土短柱的轴压力学性能进行有限元分析,建立了与试验相符的轴压构件有限元模型并将其破坏模式、极限承载力、荷载位移曲线与轴压试验结果进行了对比。在确保本章有限元模型准确的基础上,充分考虑工程实际应用、材料参数和几何参数等对椭圆中空夹层钢管混凝土短柱轴压力学性能的影响,进一步研究椭圆中空夹层钢管混凝土轴压短柱在不同参数下的受力状态并对其受力机理进行了分析。（3）进行了8根椭圆中空夹层钢管混凝土短柱的偏压试验,试验研究的主要参数为偏压方向、偏心率、钢材强度以及混凝土强度。揭示了构件的破坏模式与受力机理,研究了椭圆中空夹层钢管混凝土短柱在偏压荷载下的荷载位移曲线、荷载全过程应变响应、延性系数及强度系数等关键力学性能指标。结果表明,短柱的主要破坏模式为偏压侧发生环向鼓曲,偏压相反侧受拉伸长;不同参数下短柱的力学性能指标不同且椭圆中空夹层钢管混凝土偏压短柱与相同参数的轴压短柱相比,承载力较低,但延性系数普遍更高。（4）对椭圆中空夹层钢管混凝土短柱的偏压力学性能进行有限元分析,建立了与试验相符的偏压构件有限元模型并将其破坏模式、极限承载力、荷载位移曲线与第四章的试验结果进行了对比。在确保本章有限元模型准确的基础上,充分考虑工程实际应用、材料参数和几何参数等对椭圆中空夹层钢管混凝土短柱偏压力学性能的影响,进一步研究椭圆中空夹层钢管混凝土偏压短柱在不同参数下的受力状态并对其受力机理进行了分析。（5）基于规范及相关研究结果,提出了计算椭圆中空夹层钢管混凝土短柱的轴压承载力及偏压承载力简化计算公式。将两种公式的计算结果与试验结果和有限元分析结果进行准确性验证,结果表明,本文提出的承载力计算公式对于椭圆中空夹层钢管混凝土短柱的轴压及偏压承载力具有较好的适用性。

关键词：椭圆中空夹层钢管混凝土轴压性能偏压性能有限元模拟计算方法

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离心钢管混凝土抗压性能研究

离心钢管混凝土抗压性能研究

作者：赵昕合肥工业大学

学位级别：硕士

离心钢管混凝土(CCFST)作为钢管混凝土一个重要的分支,不但充分利用了钢材和混凝土的材料特性,又弥补了两种材料的缺陷,从而表现出优良的力学性能。因此,CCFST构件的抗压力学性能研究具有重要意义。本文基于ABAQUS6.11有限元分析软件,... 详细信息

离心钢管混凝土(CCFST)作为钢管混凝土一个重要的分支,不但充分利用了钢材和混凝土的材料特性,又弥补了两种材料的缺陷,从而表现出优良的力学性能。因此,CCFST构件的抗压力学性能研究具有重要意义。本文基于ABAQUS6.11有限元分析软件,并结合相关的CCFST轴心受压试验,对CCFST构件的抗压性能进行了相应的研究分析。首先,采用具有代表性的四种实心钢管混凝土材料本构关系,建立与CCFST试验构件尺寸相符的有限元模型。通过对比有限元计算结果与试验结果,分析得出四种实心钢管混凝土材料本构关系在CCFST分析中的适用范围。其次,通过对轴心受压CCFST进行有限元模拟,研究钢管壁厚、混凝土强度及空心率对其轴压性能的影响。再次,通过偏心受压CCFST进行有限元分析,研究钢管壁厚、偏心距及空心率对其偏压性能的影响。最后,结合钢管混凝土统一理论和实心钢管混凝土偏压承载力计算公式,推导出适用于CCFST偏压承载力的计算公式。通过研究得出以下结论:不同的实心钢管混凝土材料本构模型对于CCFST分析适用范围有所区别,Mander模型适用于圆形截面,刘威模型适用于方形截面,钟善桐模型与韩林海模型对于圆形及方形截面均不适用;对于CCFST轴心力学性能的影响,钢管壁厚影响较为明显,混凝土强度影响较弱,空心率过大会明显削弱CCFST的轴心受压承载力,当空心率减小到一定的值时,空心率的进一步减小,其承载力上升并不明显;对于CCFST偏压力学性能的影响,偏心距对承载力影响较为明显,空心率的改变对承载力影响较弱,提高钢管壁厚和减小空心率对离心钢管混凝构件的弹性刚度并无太大影响,但对构件的延性具有一定影响,且提高钢管壁厚对构件延性提高幅度优于降低空心率;本文所提出的CCFST偏压承载力计算公式与数值分析结果具有良好的一致性。

关键词：离心钢管混凝土有限元本构关系轴压性能偏压性能

新型FRP管-海水海砂混凝土拱桥的力学性能研究

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新型FRP管-海水海砂混凝土拱桥的力学性能研究

作者：闫泽宇东南大学

学位级别：硕士

随着我国“一带一路”重大战略的实施,海洋基础设施建设的迫切需求日益凸显。目前海洋基础设施建设面临着两个问题:一是大部分岛礁缺少混凝土生产所需要的淡水和砂石骨料;二是海洋环境是一种复杂的腐蚀性环境。在海洋工程建设中,虽然可... 详细信息

随着我国“一带一路”重大战略的实施,海洋基础设施建设的迫切需求日益凸显。目前海洋基础设施建设面临着两个问题:一是大部分岛礁缺少混凝土生产所需要的淡水和砂石骨料;二是海洋环境是一种复杂的腐蚀性环境。在海洋工程建设中,虽然可就地取材使用海水、海砂和珊瑚骨料配置混凝土以解决原材料问题,但是对于传统的钢筋混凝土结构,海水、海砂中的氯盐会加速钢筋锈蚀,影响使用寿命。因此,亟需研发适用于海洋服役环境的新型结构体系。纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳性能好等优点,在国内外工程结构中得到了广泛研究。在FRP管内填充混凝土形成的FRP管混凝土结构(Concrete Filled FRP Tube,简称CFFT)相比于素混凝土结构,具有更高的强度和变形能力,同时FRP管可以保护核心混凝土免受恶劣环境侵蚀。针对上述研究背景,本文提出了一种新型玄武岩纤维(Basalt-FRP,简称BFRP)管增强海水海砂珊瑚骨料混凝土(Seawater Sea-sand Coral Concrete,简称SSCC)拱桥结构。基于创新工艺,研发了新型管壁预粘结BFRP纵筋的BFRP管。对新型SSCC填充BFRP管柱的轴心、偏心受压性能进行了测试分析,并在此基础上开展了新型SSCC填充BFRP管拱的力学性能研究。试验共测试了49个试件,包括10个BFRP管约束SSCC拱试件、3个无约束SSCC轴压短柱、18个BFRP管约束SSCC轴压短柱和18个BFRP管约束SSCC偏压短柱。试验变量包括:BFRP管壁厚、内壁是否预粘结有BFRP纵筋、偏心距以及拱的矢跨比等。试验结果表明:(1)轴压短柱试件:在BFRP管约束的基础上,BFRP筋的增强使得BFRP管约束试件的极限承载力进一步提升,BFRP筋对于比较厚的BFRP管约束试件极限承载力的提高作用更为明显。(2)偏压短柱试件:总体而言,偏心距对极限荷载P和极限轴向位移Δ的影响情况为:偏心距越大,P和Δ越小;增加BFRP管壁厚度以及预粘结BFRP筋可有效提高P和Δ。(3)拱试件:部分不带BFRP筋拱试件在试验过程中,跨中初次破坏后,受力形式由无铰拱向三铰拱发展,荷载在跨中初次破坏时下降,随后拱体受力形式发生变化,荷载继续上升;对于带BFRP筋拱试件而言,BFRP筋的增强作用对试验拱极限承载力有着显著提升,同时BFRP筋的存在改变了拱的受力形式;在不同形状的不带筋试件中,矢跨比越大,拱试件的极限承载力越低,BFRP筋对圆心角为150°试件的提升效果最为明显。在上述试验测试基础上,本文还基于ABAQUS有限元软件对试验结果进行了模拟分析。基于模拟和试验结果,本文提出了一种带纵向FRP筋的新型FRP管混凝土实腹式悬链线拱桥的设计方法,并开展了试设计工作,验证了该设计方法的有效性。

关键词： BFRP管 BFRP筋海水海砂珊瑚骨料混凝土轴压性能偏压性能拱结构

玄武岩纤维布加固钢筋混疑土圆柱偏压承载力有限元分析

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玄武岩纤维布加固钢筋混疑土圆柱偏压承载力有限元分析

作者：黄灿广东工业大学

学位级别：硕士

混凝土结构由于长时间处于不良环境下而使得钢筋产生锈蚀、混凝土发生劣化,无法避免地会使得结构构件强度的降低、损伤的累积和抗力衰减等;或由于建筑用途发生变化需要提高原有结构构件的设计等级;或发生地震、火灾等自然灾害以及车船... 详细信息

混凝土结构由于长时间处于不良环境下而使得钢筋产生锈蚀、混凝土发生劣化,无法避免地会使得结构构件强度的降低、损伤的累积和抗力衰减等;或由于建筑用途发生变化需要提高原有结构构件的设计等级;或发生地震、火灾等自然灾害以及车船撞击等偶发事件,或由于施工问题、结构超过设计使用年限而仍需使用等原因,使建筑物可能存在严重的安全问题;因此亟需对其进行增强或加固。建筑中的结构柱是最为主要的承重构件,因此混凝土结构柱的加固技术也成为当前结构工程中的重点研究课题。由于FRP具有的优良特性,比如高比强度(重量和强度之比)、应用面广、结构影响较小和耐腐蚀性强,以及施工的方便快捷性等,将其应用于钢筋混凝土结构柱的加固有十分明显的优势。而BFRP(玄武岩纤维)由于具有力学性能良好、稳定性高和价格较低,以及国内生产技术成熟等优点,因此它比其它的FRP材料更具优势。本文重点对BFRP加固钢筋混凝土圆柱偏压承载性能进行了试验和有限元分析。本文针对BFRP加固钢筋混凝土圆柱偏压性能的有限元分析进行了以下几个方面的工作：首先基于大型通用有限元软件ABAQUS,选用合适的混凝土、钢筋和BFRP的本构关系,考虑钢筋与混凝土的相互关系、混凝土与BFRP的相互关系,建立起两端为简支状态的FRP加固钢筋混凝土的有限元模型。接着将建立起的有限元模型与七组试验研究数据进行对比分析,验证所建立的模型的合理性。随后分析研究BFRP包裹层数和偏心率等不同因素对BFRP加固钢筋混凝土圆柱偏压性能的影响。结果表明,建立的BFRP加固钢筋混凝土圆柱的有限元模型能较好地模拟柱在轴压和偏压状态下的承载力等性质,与试验结果比较吻合。采用BFRP包裹加固钢筋混凝土圆柱,可以很好地提高钢筋混凝土圆柱的极限承载力和延性性能,从而达到结构构件补强和加固的目的。最后,对全文进行了总结,为BFRP加固钢筋混凝土轴压和偏压圆柱的加固设计和加固施工提供初步的参考意见。

关键词：有限元玄武岩纤维钢筋混凝土圆柱偏压性能

内填砂卵石薄壁方钢管柱偏心受压承载性能研究

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内填砂卵石薄壁方钢管柱偏心受压承载性能研究

作者：代鑫珏西南科技大学

学位级别：硕士

薄壁方钢管柱作为竖向承重构件,具有塑性、韧性好等优点,但容易失稳。钢管内填砂卵石能改善柱子的稳定性,提升其极限承载力。到设计基准期后,钢管内砂卵石可重复利用,能有效地减少建筑垃圾的产生,具有良好的工程应用前景。在实际工程中... 详细信息

薄壁方钢管柱作为竖向承重构件,具有塑性、韧性好等优点,但容易失稳。钢管内填砂卵石能改善柱子的稳定性,提升其极限承载力。到设计基准期后,钢管内砂卵石可重复利用,能有效地减少建筑垃圾的产生,具有良好的工程应用前景。在实际工程中,竖向承载构件以中长柱居多,受施工、材料差异等因素的影响,多处于偏心状态。因此,本文采用试验和理论分析相结合的方法,研究了内填砂卵石薄壁方钢管柱的偏心受压静力性能,具体内容如下:1.以砂卵石压实系数、长细比、偏心距为主要变化参数,对22根薄壁方钢管砂卵石柱进行了偏心受压试验。通过试验,观察试件受力过程,分析了其破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线和位移延续等,并在此基础上,进一步分析了砂卵石压实系数、长细比、偏心距等因素对其偏压性能的影响,试验表明:(1)砂卵石柱对10根薄壁方钢管砂卵石中长柱进行静力偏压试验研究,试验结果表明:在保证砂卵石压实系数达到88%以上,砂卵石在加载初期,其内部变形小,与钢管壁的相互作用有助于提高钢管的稳定性;钢管对核心砂卵石的约束作用,增大砂卵石的抗压强度,减小其内部的变形,从而增大试件的极限承载力。(2)在相同偏心距情况下,试件的极限荷载随长细比增大而减小。壁厚为3mm的试件,偏心距e=10mm时,长细比为20.78、41.57、51.96、62.35试件的极限承载力分别较长细比为12.47的试件下降了10.86%、12.7%、26.8%、31.2%;(3)在相同长细比情况下,试件的极限荷载随偏心距的增大而减小。对于λ=12.47的试件,当偏心距10mm增大到20,30mm时,试件的极限承载力呈逐渐下降趋势,随着偏心距的增大,L=360mm的短柱(λ=12.47)试件极限承载力分别降低了7.8%、17.3%、26.3%;L=1200mm(λ=41.57)的长柱极限承载力分别降低了20.5%、26.2%、44%。由此可见,在长细比以及壁厚一定的情况下,随着试件偏心距的增大,其极限承载力变化呈非线性变化,且降低幅度逐渐增大。(4)随着长细比λ的增大,试件的延性系数减小,峰值荷载荷载、屈服荷载减小;随着偏心距e的增大,试件的延性系数增大2.在试验基础上,推导了薄壁方钢管砂卵石柱偏压承载力的计算公式,计算结果与试验数据吻合较好,误差在4%0%左右。3.在压柱、薄壁方钢管混凝土偏薄壁方钢管空心偏压柱和薄壁方钢管砂卵石偏压柱的研究基础上,对比了这三种柱的破坏模式和稳定承载力等偏压静力性能特点,总结薄壁方钢管砂柱的特点,为该柱应用奠定基础。

关键词：方钢管砂卵石组合柱偏压性能长细比砂卵石压实系数偏心距

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GFRP筋增强混凝土柱的抗压性能试验研究

GFRP筋增强混凝土柱的抗压性能试验研究

作者：汪光波武汉科技大学

学位级别：硕士

在混凝土结构中采用纤维增强塑料筋(Fiber Reinforced Polymer Rebar,简称FRP筋)代替钢筋是目前解决钢筋腐蚀问题的较有效途径。FRP筋增强混凝土柱的性能与钢筋混凝土柱的性能存在差异,需要进一步研究。从GFRP筋粘结性能研究出发,通过... 详细信息

在混凝土结构中采用纤维增强塑料筋(Fiber Reinforced Polymer Rebar,简称FRP筋)代替钢筋是目前解决钢筋腐蚀问题的较有效途径。FRP筋增强混凝土柱的性能与钢筋混凝土柱的性能存在差异,需要进一步研究。从GFRP筋粘结性能研究出发,通过拉拔试验研究粘结强度、粘结刚度、粘结-滑移曲线、残余粘结性能的演变规律,在此基础上对GFRP筋增强混凝土柱的轴心抗压及偏心抗压性能进行试验研究及相关分析,揭示了不同配筋方式下GFRP筋增强混凝土柱的破坏形态、极限承载力、荷载-应变关系的变化规律。主要的研究结论如下:(1)GFRP筋与砂浆粘结-滑移曲线上升段和下降段的变化规律基本遵循m BPE模型,针对残余段曲线规律进行函数拟合,提出了高斯函数表达式,GFRP筋与砂浆界面的破坏特征不同于钢筋混凝土界面。(2)全GFRP筋混凝土柱无明显破坏征兆,属于脆性破坏;混合配筋混凝土柱与钢筋混凝土柱有破坏征兆。全GFRP筋柱的轴心极限抗压承载力比钢筋混凝土柱低约22.70%;对于混合配筋柱,当箍筋为钢筋时,其极限承载力比钢筋混凝土柱高约1.16%,当箍筋为GFRP筋时,其极限承载力比钢筋混凝土柱低约10.83%。(3)偏心距对GFRP筋与钢筋混合配筋柱的极限承载力及柱中侧向变形的影响显著,其他参数相同时,偏心距越大,极限承载力越小,柱中侧向变形越大;偏心距对混凝土表面应变的影响显著,同一荷载水平下,其他参数相同时,偏心距越大,其受拉区与受压区混凝土表面的应变也越大。

关键词： GFRP筋混合配筋混凝土柱轴压性能偏压性能

GFRP管型钢再生混凝土组合柱受压性能有限元分析

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GFRP管型钢再生混凝土组合柱受压性能有限元分析

作者：吴庭聪广州大学

学位级别：硕士

随着城市化建设发展,将建筑废弃混凝土块制成再生骨料,具有绿色环保的社会价值。可是再生骨料混凝土内部孔隙较大,强度较低,为了弥补再生骨料混凝土受力性能的缺点,通过把再生骨料混凝土、玻璃纤维复合材料GFRP以及。型钢等材料进行组合... 详细信息

随着城市化建设发展,将建筑废弃混凝土块制成再生骨料,具有绿色环保的社会价值。可是再生骨料混凝土内部孔隙较大,强度较低,为了弥补再生骨料混凝土受力性能的缺点,通过把再生骨料混凝土、玻璃纤维复合材料GFRP以及。型钢等材料进行组合,形成一种新型的GFRP管型钢再生混凝土组合柱。由于GFRP管耐腐蚀性好、抗拉强度高,不仅能有效保护核心混凝土和型钢,也能为核心的再生混凝土提供约束,让再生混凝土因三向受力而提高性能,弥补再生混凝土的缺点。此外,内置型钢的屈曲受到外部的约束作用,有效发挥出型钢的工作机能,从而进一步提高组合柱的受力性能。GFRP管型钢再生混凝土组合柱是一种相对较新的构件,目前针对该组合柱各方面的研究还较少,为了进一步探究GFRP管型钢再生混凝土组合柱的受压性能,本文在课题组已有的受压试验基础上展开参数分析,因此将通过ABAQUS有限元软件进行数值模拟。在验证有限元模型正确性的前提下,分析该组合柱的全受力过程,并通过参数分析研究不同参数对组合柱受压性能的影响规律。本文主要的研究内容如下:(1)基于ABAQUS通用有限元软件,分别建立适用于GFRP管型钢再生混凝土组合柱在轴压和偏压下的有限元模型,并通过与课题组已有的受压试验结果进行对比,验证该有限元模型的正确性和可靠性。(2)基于有限元分析结果,对GFRP管型钢再生混凝土组合柱在轴压和偏压下的受力性能进行分析,探究组合柱的全过程受力过程,研究GFRP管、内置型钢和核心混凝土在不同阶段时的应力发展和变形情况。(3)以型钢含钢率、钢材强度、再生骨料取代率、GFRP管层数和混凝土强度等参数作为变量,对GFRP管型钢再生混凝土组合柱的轴压性能进行参数分析。研究表明,增加型钢含钢率和钢材强度,对组合柱的轴压承载力和变形能力影响不大;增加再生骨料取代率会降低组合柱的刚度和轴压承载力;提高GFRP管层数和混凝土强度,能较大程度提高组合柱的承载能力和变形能力,延性更好。(4)以偏心距、混凝土强度、钢材强度和GFRP管层数等参数作为变量,对GFRP管型钢再生混凝土组合柱的偏压性能进行参数分析。研究表明,组合柱的刚度和偏压承载力会因偏心距的增大而明显降低,挠曲变形增加;增加钢材强度有利于提高组合柱的偏压承载力,但增幅有限;增加混凝土强度以及GFRP管层数,有助于提高组合柱的偏压承载能力和变形能力。

关键词：再生混凝土 GFRP管轴压性能偏压性能有限元模型