FRP約束混凝土柱的受壓性能研究.pdf

1、FRP約束混凝土柱的受壓性能作為基本的力學性能，是FRP加固混凝土柱技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題。本文對FRP約束混凝土柱受壓性能的三個熱點問題：FRP約束混凝土柱的軸壓性能、FRP約束鋼筋混凝土柱的偏壓性能和FRP-混凝土-鋼混合雙管柱的軸壓性能進行了較為深入的研究。本文的主要研究工作和成果如下：
　　 (1)通過理論分析和回歸分析，提出了軸壓下FRP約束圓形和矩形截面混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的統(tǒng)一計算模型。統(tǒng)一模型計算曲線與試驗曲線吻

2、合較好。建議先判別試件的強弱約束，再選取相應(yīng)的混凝土本構(gòu)關(guān)系模型，對FRP采用分層殼體模擬，建立了用于模擬FRP約束混凝土柱軸壓過程的數(shù)值計算模型。數(shù)值模型計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好。
　　 (2)對已有的FRP約束混凝土柱強度和極限應(yīng)變模型進行了收集和評估。評估結(jié)果表明，已有模型對強度的預測要好于對極限應(yīng)變的預測。已有模型中，Campione模型對圓形截面強約束試件和矩形截面弱約束試件強度的預測較準確；De Lorenzis模

3、型對圓形截面試件極限應(yīng)變的預測較準確。在保持Campione強度模型和De Lorenzis極限應(yīng)交模型準確性的基礎(chǔ)上，考慮截面有效約束影響，提出了預測更為準確且計算簡便的強度和極限應(yīng)變模型。
　　 (3)針對FRP約束鋼筋混凝土柱的特點，對通常的鋼筋整體式法進行了改進，建立了用于模擬FRP約束鋼筋混凝土柱偏壓過程的數(shù)值計算模型。數(shù)值模型計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好?；跀?shù)值計算模型的數(shù)值試驗的結(jié)果表明，柱中部受壓區(qū)混凝土的最大應(yīng)

4、力和最大應(yīng)變都與混凝土的強度和FRP的約束作用有關(guān)，此外最大應(yīng)變還與試件的偏心率和長細比成反比。在數(shù)值模擬研究的基礎(chǔ)上，提出了承載力的計算模型，包括分析模型和設(shè)計模型。分析模型和設(shè)計模型計算結(jié)果與數(shù)值計算結(jié)果以及試驗結(jié)果均吻合良好。在設(shè)計模型的基礎(chǔ)上，提出了承載力-彎矩關(guān)系簡化計算模型。
　　 (4)在平面應(yīng)變條件下，建立了軸壓下FRP與鋼雙管約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的理論分析模型。理論模型計算曲線與試驗曲線吻合較好。針對FRP