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gfrp-钢复合管约束钢筋混凝土短柱循环轴压力学性能研究

GFRP-钢复合管约束钢筋混凝土短柱循环轴压力学性能研究

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作者：黄平冬大连理工大学

学位级别：硕士

现代建筑结构的复杂性和抗震性能的高要求,对于作为主要受力结构的柱结构提出了更大的技术要求,而约束混凝土柱是主要的发展方向之一。研究者逐渐提出了钢管混凝土柱、钢管约束混凝土柱、FRP约束混凝土柱和FRP-钢复合管约束混凝土柱等... 详细信息

现代建筑结构的复杂性和抗震性能的高要求,对于作为主要受力结构的柱结构提出了更大的技术要求,而约束混凝土柱是主要的发展方向之一。研究者逐渐提出了钢管混凝土柱、钢管约束混凝土柱、FRP约束混凝土柱和FRP-钢复合管约束混凝土柱等多种形式的约束混凝土柱,其中FRP-钢复合管约束混凝土柱综合了FRP和钢管两者的优势,具有轻质、耐腐蚀、约束性好、延性好、承载能力强和施工方便等突出优势,因此本文对gfrp-钢复合管约束钢筋混凝土短柱进行了研究,研究内容包括：(1)制作了10个圆形gfrp-钢复合管约束钢筋混凝土短柱,其中4个进行了单调轴压试验,4个进行了单次循环轴压试验,2个进行了多次循环轴压试验,考虑的参数为钢管径厚比和加载方式。由试验结果分析能够得出结论：gfrp能够有效阻止钢管的局部屈曲,gfrp破坏是试件破坏的标志;复合管的约束能够明显提高钢筋混凝土的承载能力和延性;钢管径厚比减小,承载力略有提高,但延性没有明显差别;混凝土单调轴压曲线与循环轴压曲线的包络线基本重合;多次循环试件能够体现加载历史效应;钢管相对于gfrp起到的约束作用很小;循环轴压过程中,纵筋可能反向受拉。(2)制作了10个方形gfrp-钢复合管约束钢筋混凝土短柱,4个进行了单调轴压试验,4个进行了单次循环轴压试验,2个进行了多次循环轴压试验,考虑的参数也是钢管厚度和加载方式。试验结果分析得到的结论与圆形试验结论基本相同,但是方形试件有明显的应力重分布过程,承载力也相对较小。(3)在试验结果的分析基础上,基于现有的相关理论模型,提出了出本文的圆形和方形gfrp-钢复合管约束钢筋混凝土本构模型,包括承载力公式、单调轴压本构模型和循环轴压本构模型,考虑了塑性应变、应力退化和加载历史效应等现象,能够很好的模拟本文的试验曲线,具有很大的实用性。

关键词：圆形gfrp-钢复合管方形gfrp-钢复合管约束钢筋混凝土单调轴压循环轴压本构模型

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