FRP約束鋼管混凝土長(zhǎng)柱承載力研究.pdf

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1、FRP約束鋼管混凝土長(zhǎng)柱承載力研究2011年7月FRP約束鋼管混凝土長(zhǎng)柱承載力研究于峰，武萍。(1．西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院，西安710055；2．安徽工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，馬鞍山243002)摘要：已有研究表明，鋼管混凝土柱和FRP約束混凝土柱承載力的計(jì)算方法不適用于FRP約束鋼管混凝土柱承載力的計(jì)算。為研究FRP約束鋼管混凝土長(zhǎng)柱的承載力，本文以鋼管約束效應(yīng)系數(shù)和FRP約束效應(yīng)系數(shù)為主要參數(shù)，考慮混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)FRP約束鋼管混凝土柱承載力提高效果的調(diào)整系數(shù)，建立了FRP約束鋼管混凝土短柱承載力的計(jì)算

2、模型。在此基礎(chǔ)上，分別引入鋼管混凝土穩(wěn)定系數(shù)和FRP約束混凝土枉穩(wěn)定系數(shù)，建立FRP約束鋼管混凝土長(zhǎng)柱的承載力計(jì)算模型。并將模型的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。關(guān)鍵詞：FRP；鋼管混凝土；承載力；穩(wěn)定系數(shù)；約束中圖分類(lèi)號(hào)：TB33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003—0999(2011)04—0060—03鋼管混凝土柱在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于各種因少'5]，且主要是關(guān)于FRP加固鋼管混凝土短柱承素的影響，會(huì)導(dǎo)致鋼管混凝土柱承載力的降低，嚴(yán)重載力的研究。本文對(duì)已有的試驗(yàn)結(jié)果分析后認(rèn)為，影響鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的安全性。FRP

3、由于具有質(zhì)量在開(kāi)始加載到鋼管屈服階段，主要由鋼管對(duì)核心混輕、強(qiáng)度高、耐久性能好、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，在土木工凝土提供約束作用，因?yàn)殇摴芎虵RP材料之間的抗程中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。因此，通過(guò)FRP加固鋼管拉強(qiáng)度相差較大，在這個(gè)階段，F(xiàn)RP產(chǎn)生變形較小，混凝土柱，可利用鋼管混凝土延性好以及FRP加固對(duì)鋼管混凝土的約束作用較??；在鋼管屈服后，構(gòu)件混凝土柱強(qiáng)度高的特點(diǎn)，充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢(shì)，的橫向變形增大，F(xiàn)RP對(duì)鋼管混凝土起主要的約束可以廣泛應(yīng)用于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)與加固。作用?；诖思俣?，本文作者提出FRP約束鋼管

4、混目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)FRP約束鋼管混凝土短柱凝土柱承載力計(jì)算公式如下：的力學(xué)性能進(jìn)行了研究_l，而對(duì)FRP約束鋼管混凝N：N；+kf(、1土長(zhǎng)柱研究較少_4J，特別是關(guān)于長(zhǎng)柱承載力研究方式中，為鋼管混凝土柱的承載力；，為考慮面幾乎還是一片空白。FRP加固鋼管混凝土結(jié)構(gòu)研混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)FRP約束混凝土柱承載力影響究的匱乏在一定程度上制約了FRP約束鋼管混凝的調(diào)整系數(shù)；Ⅳ，為FRP約束混凝土柱的承載力。土柱在土木工程中的應(yīng)用。因此，提出適合于FRPⅣ采用蔡紹懷提出的鋼管混凝土柱的承載約束鋼管混凝土柱長(zhǎng)柱的承載力

5、計(jì)算方法是目前急力計(jì)算公式：需解決的問(wèn)題。當(dāng)套箍指標(biāo)≤1．235時(shí)：本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，以約束效應(yīng)，v=A。(1+2)(2)系數(shù)為主要參數(shù)，考慮混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)承載力提式中，A為核心混凝土的截面面積。為非約束高效果的影響，提出了FRP約束鋼管混凝土短柱承混凝土柱的軸心抗壓強(qiáng)度。的表達(dá)式為載力的計(jì)算公式；在此基礎(chǔ)上，考慮長(zhǎng)細(xì)比對(duì)FRP=Afy／AZo(3)約束鋼管混凝土柱承載力的影響，分別引入鋼管混式中，A為鋼管的橫截面面積，A=眈；為凝土穩(wěn)定系數(shù)和FRP約束混凝土的穩(wěn)定系數(shù)，建立鋼材的屈服強(qiáng)度。了F

6、RP約束混凝土長(zhǎng)柱承載力的計(jì)算模型，并將模當(dāng)套箍指標(biāo)≥1．235時(shí)：型的計(jì)算結(jié)果與已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。Ns=Ac1+、『毛s+考s)04)lFRP約束鋼管混凝土短柱承載力分析Ⅳ，采用本文作者提出的FRP約束混凝土柱目前國(guó)內(nèi)外對(duì)FRP約束鋼管混凝土的研究很的承載力計(jì)算公式：收稿日期：201l4)2．28基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(51008001)；西部建筑科技國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(籌)開(kāi)放研究基金資助(IOKF03)作者簡(jiǎn)介：于峰(1980一)，男，博士后，副教授。FRP／12M2Dh42011年第4期玻璃鋼

7、／復(fù)合材料61Nfafc(1+1．31)(5)公式(1)的計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)[1，2]試驗(yàn)值的對(duì)式中，為鋼管混凝土的截面面積；為鋼管混比情況如表l所示，和分別表示FRP約束鋼凝土柱的極限抗壓強(qiáng)度。為FRP對(duì)混凝土柱的管混凝土短柱的試驗(yàn)值和計(jì)算值。由此可見(jiàn)，本文約束效應(yīng)系數(shù)，表達(dá)式為：提出的FRP加固鋼管混凝土柱承載力的計(jì)算模型毫f=，6、)具有較高的計(jì)算精度。式中，Ar為FRP截面面積，A／=耵r；為FRP，332FRP約束鋼管混凝土長(zhǎng)柱承載力的極限抗壓強(qiáng)度。本文通過(guò)對(duì)已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析認(rèn)為，F(xiàn)RP約，采用吳剛提

8、出的考慮混凝土強(qiáng)度等級(jí)的束鋼管混凝土長(zhǎng)柱的承載力的穩(wěn)定系數(shù)由鋼管混凝FRP約束混凝土柱的調(diào)整系數(shù)：土的穩(wěn)定系數(shù)和FRP約束混凝土柱的穩(wěn)定系數(shù)決r：爭(zhēng)：3O(7)J定，基于此種考慮，本文提出FRP約束鋼管混凝土長(zhǎng)柱承載力的計(jì)算公式為：表1公式(1)的計(jì)算值與文獻(xiàn)[1，2]試驗(yàn)結(jié)果比較Table1ThecomparisonbetweenthecalculatingvaluesofN2=+N／P／(8)f