本文關(guān)鍵詞：FRP-鋼復(fù)合管約束混凝土方柱抗震性能研究

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【摘要】：針對鋼管混凝土柱耐腐蝕差、局部屈曲等問題,本文提出了將耐腐蝕的纖維材料FRP包裹在鋼管約束混凝土方柱和鋼管約束型鋼混凝土方柱表面,組成FRP-鋼復(fù)合管約束鋼筋/型鋼混凝土方柱構(gòu)件,并對該組合柱的抗震性能開展了以下研究工作：(1)對3根邊長300mm的GFRP-鋼復(fù)合管約束鋼筋混凝土方柱滯回性能試驗進(jìn)行了研究,并進(jìn)行了1根CFRP-鋼復(fù)合管約束鋼筋混凝土方柱、1根鋼管約束鋼筋混凝土方柱和1根鋼筋混凝土方柱對比試件的試驗研究。試驗中主要參數(shù)是包裹纖維種類(GFRP和CFRP)、包裹玻璃纖維GFRP層數(shù)(0層、6層和8層)、軸壓比(0.3和0.45)。試驗結(jié)果表明：GFRP和鋼管提供的約束應(yīng)力,能有效提高鋼筋混凝土柱抗震的性能；GFRP包裹層數(shù)越多,GFRP-鋼管復(fù)合約束柱承載力、延性和耗能能力提高越明顯；隨著軸壓比增加,試件承載能力提高,但延性變差；(2)進(jìn)行了2根FRP-鋼管復(fù)合約束型鋼混凝土方柱滯回性能試驗研究,并進(jìn)行了1根鋼管約束型鋼混凝土方柱對比試件的試驗研究。試驗中主要參數(shù)是包裹玻璃纖維GFRP層數(shù)(6層和8層)。GFRP-鋼管復(fù)合約束型鋼混凝土柱的承載力、延性和耗能能力得到了明顯提升；GFRP包裹層數(shù)越多,GFRP-鋼管復(fù)合約束柱承載力、延性和耗能能力提高越明顯；GFRP對試件初始剛度影響基本無影響,但后期GFRP包裹層數(shù)越多剛度退化越緩慢。(3)利用OpenSees對FRP-鋼復(fù)合管約束鋼筋／型鋼混凝土方柱抗震性能進(jìn)行了模擬,模擬結(jié)果與試驗結(jié)果基本吻合,驗證了模型的正確性,并進(jìn)行參數(shù)分析,結(jié)果表明強約束條件下鋼管厚度增加,使構(gòu)件承載力有所提高,對延性影響不明顯；縱向配筋增加,試件承載力增加；軸壓比增加使試件承載能力提高,但試件延性變差。
【關(guān)鍵詞】：GFRP 方柱 滯回曲線 延性 耗能 OpenSees
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU398.9;TU352.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 鋼管約束混凝土柱的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 FRP約束混凝土柱的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 FRP-鋼復(fù)合約束鋼筋混凝土柱研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 2 FRP—鋼復(fù)合管約束鋼筋混凝土方柱抗震性能18-49
• 2.1 引言18
• 2.2 試驗概況18-26
• 2.2.1 試驗試件18-20
• 2.2.2 試件準(zhǔn)備20
• 2.2.3 材料特性20-21
• 2.2.4 量測方案21-24
• 2.2.5 試驗裝置24
• 2.2.6 加載制度24-26
• 2.3 試驗現(xiàn)象與結(jié)果26-43
• 2.3.1 試驗概況26
• 2.3.2 試件S0G0Z126-29
• 2.3.3 試件S1G0Z129-31
• 2.3.4 試件S1G6Z131-35
• 2.3.5 試件S1G8Z135-38
• 2.3.6 試件S1C8Z138-40
• 2.3.7 試件S1G8Z240-43
• 2.4 試驗結(jié)果討論43-47
• 2.4.1 滯回曲線43
• 2.4.2 骨架曲線43-46
• 2.4.3 剛度退化46-47
• 2.4.4 耗能能力47
• 2.5 本章小結(jié)47-49
• 3 FRP-鋼復(fù)合約束型鋼混凝土方柱的抗震性能研究49-64
• 3.1 引言49
• 3.2 試驗概況49-51
• 3.3 試驗現(xiàn)象與結(jié)果51-58
• 3.3.1 試驗概況51
• 3.3.2 試件G0Z151-53
• 3.3.3 試件G6Z153-56
• 3.3.4 試件G8Z156-58
• 3.4 試驗結(jié)果討論58-63
• 3.4.1 滯回曲線58-60
• 3.4.2 骨架曲線60-61
• 3.4.3 剛度退化61
• 3.4.4 耗能能力61-63
• 3.5 本章小結(jié)63-64
• 4 FRP—鋼復(fù)合管約束混凝土柱滯回性能數(shù)值分析64-81
• 4.1 引言64
• 4.2 基于OPENSEES程序的滯回試驗非線性分析64-76
• 4.2.1 OpenSees建模模塊64-65
• 4.2.2 材料本構(gòu)關(guān)系65-73
• 4.2.3 截面恢復(fù)力模型73
• 4.2.4 單元類型73-74
• 4.2.5 FRP-鋼復(fù)合管約束鋼筋混凝土方柱模型驗證74-75
• 4.2.6 FRP-鋼復(fù)合管約束型鋼混凝土方柱模型驗證75-76
• 4.3 FRP-鋼約束混凝土方柱抗震性能參數(shù)分析76-79
• 4.3.1 軸壓比影響76-77
• 4.3.2 鋼管厚度影響77-78
• 4.3.3 剪跨比影響78-79
• 4.3.4 縱筋配筋率影響79
• 4.3.5 GFRP包裹層數(shù)影響79
• 4.3.6 GFRP包裹高度影響79
• 4.4 本章小結(jié)79-81
• 5 結(jié)論與展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況86-87
• 致謝87-88

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 盧哲剛;姚諫;陳柏新;;FRP管-混凝土-鋼管組合柱的界限長細(xì)比[J];空間結(jié)構(gòu);2013年01期

2 肖建莊;黃一杰;;GFRP管約束再生混凝土柱抗震性能與損傷評價[J];土木工程學(xué)報;2012年11期

3 王震宇;王代玉;呂大剛;郭瑞峰;;CFRP中等約束鋼筋混凝土方柱單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變模型[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2011年04期

4 劉蘭;;Axial Bearing Capacity of Short FRP Confined Concrete-filled Steel Tubular Columns[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition);2010年03期

5 周緒紅;劉界鵬;張素梅;;圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的軸壓力學(xué)性能[J];工程力學(xué);2009年11期

6 王連廣;秦國鵬;周樂;;GFRP管鋼骨高強混凝土組合柱軸心受壓試驗研究[J];工程力學(xué);2009年09期

7 于清;陶忠;陳志波;吳穎星;;鋼管約束混凝土純彎構(gòu)件抗彎力學(xué)性能研究[J];工程力學(xué);2008年03期

8 解衛(wèi)國;婁吉宏;余小伍;;CFRP-混凝土-鋼管組合柱軸心受壓性能的有限元分析[J];廣州建筑;2007年04期

9 王言磊;歐進(jìn)萍;;FRP-混凝土組合梁/板研究與應(yīng)用進(jìn)展[J];公路交通科技;2007年04期

10 劉杰;劉慶洋;安琳;;GFRP混凝土圓形管柱試驗研究[J];長春工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 閆昕;纖維混凝土智能組合柱研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳偉;基于OpenSees平臺開發(fā)的混凝土滯回本構(gòu)模型在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2012年

2 陳志波;鋼管約束混凝土壓彎構(gòu)件力學(xué)性能研究[D];福州大學(xué);2006年

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本文編號：645816