【摘要】：采用碳纖維增強復(fù)合塑料(CFRP)加固鋼管混凝土是一種快捷、經(jīng)濟和有效的方法,國內(nèi)外也已對該方面進行了大量的研究。然而,對采用CFRP加固鋼管混凝土偏拉構(gòu)件的研究卻十分少。由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在工程實踐的應(yīng)用中承受偏拉荷載的情況是很常見的,因此對CFRP加固鋼管混凝土偏拉性能的研究也十分必要。本文采用試驗研究和理論分析相結(jié)合的方法,深入研究CFRP加固鋼管混凝土偏拉的力學(xué)性能。主要進行了以下幾個方面的工作：(1)首先較為系統(tǒng)地綜述了國內(nèi)外相關(guān)的研究現(xiàn)狀,以論證本課題研究的必要性和可行性。(2)共進行了19個構(gòu)件(包括軸拉和偏拉)的試驗研究,其中包括13個采用CFRP加固的構(gòu)件和6個未加固的對比構(gòu)件。試驗的主要參數(shù)為：CFRP層數(shù).CFRP加固方式和荷載偏心率等。試驗結(jié)果表明采用CFRP對鋼管混凝土進行受拉加固能夠明顯地提高其承載力。(3)建議了適于在有限元軟件ABAQUS中使用的FRP材料模型,并基于該模型進行數(shù)值模擬,利用試驗結(jié)果驗證了該有限元模型的精度和可靠性。(4)利用有限元模型對CFRP加固鋼管混凝土軸拉和偏拉的力學(xué)性能進行機理分析,主要分析了CFRP.鋼管和混凝土的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)以及它們之間的接觸應(yīng)力。同時還進行了大量的參數(shù)分析,主要分析管混凝土強度、鋼管屈服強度、含鋼率、CFRP厚度和荷載偏心率等參數(shù)對構(gòu)件承載力的影響規(guī)律。(5)最終基于機理分析和參數(shù)分析的結(jié)論,建議了CFRP加固鋼管混凝土軸拉和偏拉承載力的計算公式,簡化計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好,可為工程實踐提供參考。
[Abstract]:It is a quick, economical and effective method to strengthen concrete-filled steel tube (CFST) with carbon fiber reinforced plastic (CFRP), and a great deal of research on this aspect has been done at home and abroad. However, there is little research on concrete-filled steel tube (CFST) eccentrically tensile members strengthened by CFRP. It is very common for concrete-filled steel tube (CFST) structure to bear eccentricity load in engineering practice, so it is necessary to study the eccentricity of concrete-filled steel tube (CFST) strengthened by CFRP. In this paper, the mechanical properties of concrete filled steel tubular (CFST) reinforced with CFRP are studied by means of the combination of experimental research and theoretical analysis. The main work is as follows: (1) at first, the related research situation at home and abroad is summarized systematically. In order to demonstrate the necessity and feasibility of the study, (2) A total of 19 members (including axial tension and deflecting tension) were tested, including 13 CFRP reinforced members and 6 unreinforced contrast members. The main parameters of the test are as follows: the number of CFRP layers, the reinforcement mode and the eccentricity of load. The experimental results show that the bearing capacity of concrete-filled steel tube (CFST) can be significantly improved by using CFRP. (3) A FRP material model suitable for use in the finite element software ABAQUS is proposed, and the numerical simulation based on the model is carried out. The accuracy and reliability of the finite element model are verified by the test results. (4) the mechanical properties of CFRP reinforced concrete filled steel tube (CFST) under axial tension and eccentricity are analyzed by using the finite element model, and the CFRP. is mainly analyzed. The stress-strain state of steel tube and concrete and the contact stress between them. At the same time, a large number of parameters are analyzed, such as the strength of pipe concrete, the yield strength of steel pipe, the steel content, and so on. The influence of parameters such as CFRP thickness and eccentricity of load on the bearing capacity of concrete-filled steel tube (CFST) is studied. (5) based on the conclusion of mechanism analysis and parametric analysis, the calculation formulas of axial tension and eccentricity of concrete-filled steel tube reinforced with CFRP are proposed. The simplified calculation results are in good agreement with the experimental results, which can provide reference for engineering practice.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU398.9

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曲衛(wèi)波,侯朝勝;鋼管混凝土的應(yīng)用[J];福建建筑;2002年03期

2 喻臨新,薄鳳麗;鋼管混凝土脫空問題的技術(shù)對策[J];公路;2004年01期

3 倪訓(xùn)松,倪偉;一種新型鋼管混凝土的研究[J];鋼結(jié)構(gòu);2005年04期

4 王曉鋒;郭長青;張喜娥;;鋼管混凝土應(yīng)用與分析[J];國外建材科技;2006年03期

5 許奇;;鋼管混凝土綜述[J];山西建筑;2007年09期

6 李俊華;王正中;王立青;;鋼管混凝土的特性與發(fā)展[J];路基工程;2007年05期

7 陳聯(lián)盟;;鋼管混凝土中鋼管和混凝土共同工作問題討論[J];中國水運(理論版);2007年11期

8 王煥林;;鋼管混凝土的受力特性及其應(yīng)用中的優(yōu)缺點[J];江西化工;2008年04期

9 黃用軍;堯國皇;宋寶東;彭肇才;;鋼管混凝土疊合柱在深圳卓越·皇崗世紀中心項目中的應(yīng)用[J];廣東土木與建筑;2008年07期

10 徐艷梅;;鋼管混凝土在建筑工程中的應(yīng)用[J];黑龍江科技信息;2009年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陶要彬;劉學(xué)輝;;鋼管混凝土施工[A];土木建筑學(xué)術(shù)文庫（第9卷）[C];2008年

2 王來永;陳寶春;孫潮;;鋼管混凝土設(shè)計方法比較[A];第十屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅲ卷[C];2001年

3 堯國皇;黃用軍;;鋼管混凝土疊合柱在深圳卓越·皇崗世紀中心項目中的應(yīng)用[A];第九屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

4 韓林海;;鋼管混凝土理論與設(shè)計關(guān)鍵問題的系列研究[A];2004年全國建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)大會論文集[C];2004年

5 查曉雄;葉福相;陳艷;鐘善桐;;超聲波法在鋼管混凝土質(zhì)量檢測中的應(yīng)用[A];第三屆全國鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)交流會論文集[C];2010年

6 梅洋;吳斌;趙俊賢;郝貴強;杜永山;;組合鋼管混凝土式防屈曲支撐[A];第三屆全國城市與工程安全減災(zāi)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

7 吳斌;梅洋;張家廣;趙俊賢;郝貴強;杜永山;;組合鋼管混凝土式防屈曲支撐及其工程應(yīng)用[A];第八屆全國地震工程學(xué)術(shù)會議論文集（Ⅱ）[C];2010年

8 夏建國;;鋼管混凝土柱承載力的計算公式[A];中國土木工程學(xué)會橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會第九屆年會論文集[C];1990年

9 王宇;何廣漢;楊永清;蒲黔輝;王炳靈;;鋼管混凝土肋拱的橫向穩(wěn)定性分析[A];第七屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅱ卷）[C];1998年

10 韓林海;;鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的理論與實踐——第十屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議特邀報告[A];第十屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅰ卷[C];2001年

相關(guān)重要報紙文章 前4條

1 吳兆良，浙江宏成建設(shè)集團有限公司總經(jīng)理；張海高，，浙江廣豐建設(shè)集團有限公司董事長 樓大明;鋼管混凝土在建設(shè)工程中的應(yīng)用與前景[N];建筑時報;2012年

2 ;C100級混凝土技術(shù)成功應(yīng)用[N];中華建筑報;2003年

3 王玉銀;優(yōu)勢互補 完善組合[N];中國冶金報;2006年

4 記者蔡崇金 通訊員李明春;鋼管混凝土桁架連續(xù)梁工藝破解施工難題[N];中國鐵道建筑報;2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉暉;考慮徐變的預(yù)應(yīng)力約束混凝土承載性能研究[D];清華大學(xué);2014年

2 熊銳;鋼管混凝土界面狀態(tài)試驗研究與分析[D];武漢理工大學(xué);2013年

3 徐騰飛;鋼管混凝土非線性穩(wěn)定承載能力與可靠度研究[D];西南交通大學(xué);2010年

4 張玉芬;復(fù)式鋼管混凝土軸壓性能及節(jié)點抗震試驗研究[D];長安大學(xué);2010年

5 許成祥;鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能的試驗與理論研究[D];天津大學(xué);2003年

6 劉威;鋼管混凝土局部受壓時的工作機理研究[D];福州大學(xué);2005年

7 何珊瑚;三肢鋼管混凝土弦桿—鋼管腹桿桁架抗彎力學(xué)性能研究[D];清華大學(xué);2012年

8 丁發(fā)興;圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)受力性能與設(shè)計方法研究[D];中南大學(xué);2006年

9 康希良;鋼管混凝土組合力學(xué)性能及粘結(jié)滑移性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2008年

10 李斌;鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 冼嘉浩;基于整體結(jié)構(gòu)的新型鋼管混凝土分叉柱—鋼梁節(jié)點性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 任宏偉;鋼管混凝土邊框連接裝置及力學(xué)性能研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

3 武立偉;鋼管混凝土邊框與剪力墻結(jié)合面抗剪承載力研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

4 王劍閣;海洋平臺搖擺柱體系搖擺柱構(gòu)造研究及抗剪性能研究[D];青島理工大學(xué);2015年

5 曹曉波;黃土公路隧道新型初期支護結(jié)構(gòu)選型研究[D];長安大學(xué);2015年

6 劉永超;復(fù)式鋼管混凝土軸壓及抗震性能有限元分析[D];長安大學(xué);2015年

7 高爽;基于聲發(fā)射的FRP鋼管混凝土損傷過程研究[D];大連海事大學(xué);2015年

8 蘇曉春;鋼管混凝土受壓構(gòu)件力學(xué)性能研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

9 李博;不同形式鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能分析研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2015年

10 景惠民;鋼管混凝土拋物線桁拱平面內(nèi)穩(wěn)定性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

本文編號：2469892