【摘要】：近年來,FRP-混凝土-鋼管雙壁空心管柱得到了廣泛的研究關(guān)注。這種新型組合結(jié)構(gòu)由外FRP管、內(nèi)部鋼管以及二者之間填充的混凝土共同構(gòu)成,抗震性能優(yōu)越,抗腐蝕性能好。目前研究主要涉及圓形截面組合柱及方形截面組合柱,已有研究證明,圓形截面可作為方形截面試件的優(yōu)化截面形式有效改善應(yīng)力集中現(xiàn)象,但矩形截面的優(yōu)化截面形式未有相關(guān)研究。因此,文本提出橢圓形FRP-混凝土-鋼雙壁空心管柱作為矩形截面組合柱的優(yōu)化截面形式,并設(shè)計(jì)相關(guān)軸壓試驗(yàn),進(jìn)行結(jié)果分析、理論研究,旨在深入理解這種新型混合柱的結(jié)構(gòu)行為并給出簡(jiǎn)單的面向設(shè)計(jì)的應(yīng)力-應(yīng)變模型,以促進(jìn)該形式組合柱在實(shí)際工程中的應(yīng)用。具體工作如下:(1)共制作52個(gè)軸壓試件,其中包括28個(gè)橢圓形FRP管混凝土實(shí)心柱、16個(gè)橢圓形FRP-混凝土-鋼雙壁空心管短柱以及8個(gè)橢圓形FRP管混凝土空心柱試件。(2)分析各個(gè)試樣的破壞模式,以及長(zhǎng)短軸之比、FRP種類、FRP厚度、以及空心率對(duì)試樣承載力、延性以及約束混凝土極限應(yīng)力、極限應(yīng)變等力學(xué)性能的影響。研究表明:橢圓形截面曲率對(duì)FRP材料的性能發(fā)揮有較大的影響;對(duì)于非大斷裂先纖維布(如GFRP/CFRP)約束橢圓形混凝土柱而言,截面比越大試件極限狀態(tài)越差;而對(duì)于大應(yīng)變纖維布約束橢圓形混凝土柱,截面比越大混凝土極限應(yīng)變?cè)酱?但極限應(yīng)力相近;對(duì)于橢圓形FRP-混凝土-鋼雙壁空心管柱而言,空心率對(duì)約束混凝土的極限應(yīng)力無(wú)明顯影響,且在本文空心率涉及范圍內(nèi),空心率越大,試件極限應(yīng)變?cè)酱蟆?3)基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論分析,本文提出了新的面向設(shè)計(jì)的橢圓形FRP管混凝土柱應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型、新的面向設(shè)計(jì)的圓形大斷裂應(yīng)變纖維管約束混凝土柱的應(yīng)力-應(yīng)變模型,以及新的面向設(shè)計(jì)的橢圓形FRP-混凝土-鋼雙壁空心組合短柱應(yīng)力應(yīng)變模型。并簡(jiǎn)單探討了橢圓形大斷裂應(yīng)變纖維管混凝土柱的力學(xué)性能及模型因子的取值方式。對(duì)比結(jié)果表明,三個(gè)新模型均與各自數(shù)據(jù)庫(kù)中的試件及本文試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,為工程實(shí)際應(yīng)用提供了快捷便利的計(jì)算方法。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9

【參考文獻(xiàn)】

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1 沈奇罕;王靜峰;王偉;王s

本文編號(hào)：2777874