大尺寸cfrp约束混凝土方柱的轴心抗压试验研究

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1、学校代号10532学号S12011120分类号TU375.3密级公开硕士学位论文大尺寸CFRP约束混凝土方柱的轴心抗压试验研究学位申请人姓名蔡静培养单位土木工程学院导师姓名及职称单波副教授学科专业土木工程研究方向结构抗震与加固论文提交日期2015年05月24号学校代号：10532学号：S12011120密级：公开湖南大学硕士学位论文大尺寸CFRP约束混凝土方柱的轴心抗压试验研究学位申请人姓名：蔡静导师姓名及职称：单波副教授培养单位：土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2014年5月24日论文答辩日期：2014年5月2

2、7日答辩委员会主席：李正农教授ExperimentalResearchonLarge-ScaleSquareconcreteColumnsConfinedwithWrappedCFRPunderAxialCompressivebyCAIJingB.E.(Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology)2012AThesisRubmittedinPartialSatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCi

3、vilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorShanBoMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：ｗＯ年白月０

4、日学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密囚。＂＂请在上相应方框内打Ｖ（）作者签名：蘇日期：年ｋ月０日导师签名日期：年＾月日Ｉ大尺寸CFRP约束混凝土方柱的轴心受压试验

5、研究摘要纤维增强塑料(FRP)因其优异的材料性能、施工简便、耐腐蚀性好等特性在混凝土结构加固及改造方面得到越来越广泛的应用。但就目前而言，基础性的研究工作还不充足，特别是对于大尺寸FRP约束混凝土方形截面柱的试验研究很少也不系统，是目前研究的盲区，制约了FRP约束混凝土的发展和应用。本次试验基于对7种不同倒角半径的大尺寸CFRP约束混凝土方柱的轴心抗压试验，获取了各组试件的破坏模式、抗压强度、应力-应变曲线、外包CFRP应变分布等基本力学性能，并与已有小尺寸试件的试验结果进行了比较和分析。研究结果表明：试件的抗压强度随倒角半

6、径比的增大而增大，但外包CFRP对直角试件几乎无增强作用；所有试件的破坏都由外包CFRP的拉断导致，断裂位置均位于倒角范围内，应力集中现象明显；约束效应比MCR可以较好的反映尺寸效应对CFRP约束试件的抗压强度影响，试件尺寸的增大显著降低CFRP的约束效应；外包CFRP的极限应变低于其材性试验结果的35%以上，明显大于对应的小试件试验结果；已有FRP约束混凝土方柱的强度模型对本试验的抗压强度的预测，与实测结果差异显著，有必要考虑尺寸效应的影响；收集整理国内外已有的试验数据，归纳现有的比较具有代表性的FRP约束混凝土方柱强度模

7、型，通过误差平方和为指标对现有强度模型进行评价，在已有的研究基础上，对FRP约束混凝土矩形柱强度模型进行修正，得到较好的结果。此外本文还确定FRP约束混凝土方柱的材料本构、单元类型等，运用ANSYS程序计算不同影响参数下的FRP约束混凝土方柱的极限承载力，将试验结果与计算结果进行对比分析，发现吻合程度较好，说明有限元模型选取的合理可以较好的预测纤维约束混凝土方柱的受力性能，同时利用有限元分析外包层数、纤维布种类对约束效应的影响，这对减少试验量，获取更多有益数据等有重要意义。关键词：CFRP约束混凝土；方柱；轴心受压；尺寸效应

8、；承载力；有限元分析II硕士学位论文AbstractFiberreinforcedpolymer(FRP)compositeshasbecomeincreasingusedfortherepairingandretrofittingofconcretestructure.Thewidely