主动约束混凝土圆柱的损伤演化规律

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1、第３５卷第５期长安大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．５２０１５年９月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈａｎｇａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｓｅｐ．２０１５文章编号：１６７１８８７９（２０１５）０５００６５０８主动约束混凝土圆柱的损伤演化规律周长东１，厉春龙２（１．北京交通大学土木建筑工程学院，北京１０００４４；２．中国建筑设计研究院，北京１０００４４）摘要：为了揭示主动约束混凝土圆柱的损伤演化规律，在细观层次上分析了环向预应力主动约束混凝土的破坏机理，在构件层次上基于试

2、验研究了环向预应力纤维条带主动约束混凝土圆柱的损伤演化规律，探讨了主动约束作用对混凝土圆柱刚度的影响，研究结果表明：随着应力水平的提高，损伤应变曲线的斜率先减小后增大，体现了柱的损伤发展由缓慢到快速的渐变过程；直至试件应变达到峰值应变，损伤度达到０．４～０．６之间时试件破坏；并在试验研究和理论分析的基础上，提出了损伤演化方程，该方程反映了预应力大小和混凝土强度等级对轴压混凝土圆柱损伤演化的影响；给出了适用于环向预应力纤维条带主动约束混凝土圆柱的等效初始弹性模量的计算公式。关键词：结构工程；损伤演化规律；混凝土圆

3、柱；环向预应力ＦＲＰ；主动约束中图分类号：ＴＵ３７５．３文献标志码：Ａ犇犪犿犪犵犲犲狏狅犾狌狋犻狅狀狅犳犪犮狋犻狏犲犮狅狀犳犻狀犲犱犮狅狀犮狉犲狋犲犮狔犾犻狀犱犲狉１，ＬＩＣｈｕｎｌｏｎｇ２ＺＨＯＵＣｈａｎｇｄｏｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＤｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＧｒｏｕｐ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｏｒｅｖ

4、ｅａｌｔｈｅｄａｍａｇｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆａｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｆｉｎｅｄｃｉｒｃｕｌａｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｌｕｍｎｓ，ｔｈｅｄａｍａｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｗｉｔｈｌａｔｅｒａｌｐｒｅｓｔｒｅｓｓｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｔｍｅｓｏｓｃｏｐｉｃｌｅｖｅｌ，ｔｈｅｄａｍａｇｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｌａｗｏｆａｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｆｉｎｅｄｃｉｒｃｕｌａｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｌｕｍｎｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄａｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｌｅｖｅｌ，ａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏ

5、ｆａｃｔｉｖｅｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔｏｎｔｈｅｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓｗａｓｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｌｏｐｅｏｆｄａｍａｇｅｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄａｌｏｎｇｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｔｒｅｓｓ．Ｉｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｇｒａｄｕａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄａｍａｇｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｆｒｏｍｓｌｏｗｇｒｏｗｔｈｔｏｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ａｓｔｈｅｄａｍａｇｅｄｅｇｒｅｅｒｅａｃｈｅｓ

6、ｂｅｔｗｅｅｎ０．４ａｎｄ０．６，ｓｔｒａｉｎｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎｓｒｅａｃｈｅｓｔｈｅｐｅａｋｓｔｒａｉｎａｎｄｔｈｅｎｓｐｅｃｉｍｅｎｓｄａｍａｇｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｄａｍａｇｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｌｕｍｎｓｕｎｄｅｒａｘｉａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｉｓｄｅｒｉｖｅｄｗｈｉｃｈｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌａｔｅｒａｌｐｒｅｓｔｒｅｓｓｌｅｖｅｌａｎｄｃｏｎｃｒｅ

7、ｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｇｒａｄｅｏｎｔｈｅｄａｍａｇｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｌｕｍｎ．ＴｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｉｎｉｔｉａｌｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｌｕｍｎｓａｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｆｉｎｅｄｗｉｔｈｌａｔｅｒａｌｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＦＲＰｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．５ｔａｂｓ，８ｆｉｇｓ，１６ｒｅｆｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｄａｍａｇｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｌａｗ；ｃｉｒｃｕｌａｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃ

8、ｏｌｕｍｎ；ｌａｔｅｒａｌｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＦＲＰ；ａｃｔｉｖｅｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ收稿日期：２０１５０４０９基金项目：国家自然科学基金面上项目（５１４７８０３３，５１１７８０２９）作者简介：周长东（１９７１），男，山东聊城人，教授，博士研究生导师，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｏｕｃｈａｎｇｄｏｎｇ＠１６３．ｃｏｍ。６６长安大学学报（自然科学版）２０１５年通过变形协调导致混凝土内部