浅论frp约束混凝土轴心受压柱性能研究

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1、北京交通大学硕士学位论文FRP约束混凝土轴心受压柱性能研究姓名：王双剑申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：王元丰20040301北京交通人学硕士学位论文摘要本文对FRP约束混凝土轴心受压柱力学性能进行了研究。对于此类构件的轴心受压应力一应变关系曲线分别运用两种方法进行了较为细致的分析。第一种方法采用混凝土塑性理论中的Drucker-Prager模型，按照应变增量的形式，使每一步应变增量下混凝土与FRP及钢筋之间达到一种新的平衡条件，从而求出FRP约束素混凝土或FRP约束钢筋混凝土圆柱应力一应变全过程曲线。第二种方法是采用多轴应力下Ottosen混凝土应力

2、一应变关系及Ottosen破坏准则，以核心混凝土与FRP约束层变形协调为边界条件，按照应力增量的形式，对FRP约束混凝土轴心受压圆柱应力一应变关系曲线进行了拟合。两种方法所得应力一应变关系曲线与大量试验结果对比，吻合良好。根据试验数据，结合本文数值计算结果，总结出一种FRP约束混凝土圆柱应力一应变关系曲线表达式。并且在已有试验数据(共162个)的基础上，针对芳纶纤维、碳纤维以及玻璃纤维三种不同类型的纤维，分别回归出约束混凝土圆柱轴向承载应力的计算公式。对芳纶和碳纤维约束混凝土柱性能进行对比，得出芳纶纤维对混凝土柱强度及延性性能的改善更为明显的结论。按照混凝土O

3、ttosen破坏准则的形式，根据高强混凝土多轴受压试验结果，选取破坏准则中各参数标定点，对式中各参数值进行计算，建立了适用于高强混凝土的破坏准则模型。在对启，强混凝土和普通强度混凝土在各种力学指标计算中的差异总结的基础上，对文中前述两种理论计算方法做出相应的修改，使其适用于高强混凝土。最后基于FRP约束高强混凝土柱试验数据(共42个)，针对三种不同类型的纤维，分别回归出约束高强混凝土圆柱轴向承载应力的计算公式。关键词FRP，约束混凝土，破坏准则，应力一应变关系曲线，高强混凝土北京交通大学硕士学位论文AbstractThemechanicalcharacteri

4、sticsofconcretecolumnsconfinedbyfiber-reinforcedplastics(FRP)arediscussedinthepaper·丁wokindsoftheoreticalanalyzingmethodsareappliedtosimulatethestress-straincurvesofFRP-confinedconcretecolumns.OneisadoptingDrucker-Pragermodelofconcreteplastictheory,setingupanewequilibriumconditionbe

5、tweenconcrete,FRPandsteelbarineverystrainincrementandobtainingstress-strainrelationshipcurvesofFRP-confinedplainconcretecylindersorFRP-confinedcircularreinforcedconcretecylinders.TheotherisaccordingtotheboundaryconditionofcorrespondingdeformationbetweencoreconcreteandFRPconfininglay

6、ers,thestress-straincurvesofFRP-confinedconcretecolumnsthatanalyzedbytheOttosenfailurecriterionandstress-strainrelationshipofconcreteundertriaxialstressesaregotten.Thecalculatedresultsofthetwomethodsareingoodagreementwithexperimentaldata.Onthebasisofabove-mentionedcalculatedresultsa

7、ndagreatdealofexperimentaldata,aformulaofstress-straincurveofFRP-confinedcircularconcretecolumnisestablished.Thestrengthformulaeofthreediferentfibers(AFRP,CFRP.GFRP)confiningconcretecylindersareregressedaccordingto162experimentaldatacollectedfromliteratures.Theperformancesofconcrete

8、columnsconfinedbyAF