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《基于圆cfrp-钢管混凝土轴心受压构件的试验研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、沈阳建筑大学硕士学位论文圆CFRP-钢管混凝土轴心受压构件的试验研究姓名:张海波申请学位级别:硕士专业:结构工程指导教师:王庆利2007-06硕士研究生学位论文摘要I摘要CFRP(CarbonFiberReinforcedPolymer)增强混凝土结构技术是近几年发展起来的一种新方法。由于它具有高强度、热膨胀系数低、轻质、耐腐、无磁、良好的抗疲劳性能及较高的耐久性等优点,所以在结构的加固、改造、翻新中得到广泛应用。钢管混凝土能够适应现代工程的发展趋势,符合现代施工技术的要求,因而应用越来越广泛,并取得
2、良好的经济效益和建筑效果,是结构工程学科的重要发展方向之一。但是钢管混凝土目前存在着一些问题,例如:钢管混凝土防火、防腐、防锈性能差、节点处理比较困难等。另外随着钢管混凝土结构在工程中应用的增多,建筑使用功能的改变,钢管的腐蚀,火灾、地震作用的破坏等因素对其构成了潜在的危险,于是又对钢管混凝土结构提出了加固补强的要求。如果将CFRP和钢管混凝土结构结合起来使用,可以解决钢管混凝土结构的上述问题。本文主要从试验研究、理论分析、承载力计算式推导和承载力公式回归分析四部分对圆CFRP-钢管混凝土轴压构件进行
3、研究。通过对16根圆CFRP-钢管混凝土受压构件承载力试验研究的结果进行了分析,得出以下结论:在同一长径比的条件下,纵向CFRP对构件轴压极限承载力随着CFRP层数的增加而增加;从荷载与柱端纵向位移关系曲线中可以看出,钢管与CFRP的应变曲线基本一致,说明CFRP与钢管能够协同工作。从试件沿柱高的挠度实测值曲线中可以看出,多数为上下基本对称,接近正弦曲线外,还有在开始阶段上下明显不对称的,甚至呈S形的,但其极限荷载挠度曲线的形状都接近于正弦曲线。从钢管纵向应变沿截面高度的分布曲线中可以看出,从加载之初
4、直至达到最大承载力,钢管纵向应变沿截面高度的分布基本符合平截面假定。基于新给出的圆CFRP-钢管混凝土轴心受压应力-应变关系,推导出了轴心受压柱承载力的计算式,并且由计算式计算出的结果与试验结果吻合。最后,利用origin软件,对圆CFRP-钢管混凝土轴心受压构件的承载力进行回归分析,得出了其极限承载力计算式,并与试验结果进行比较,计算结果与实验结果吻合。关键词:试验研究;圆CFRP-钢管;承载力;协同工作;挠度;平截面假定IIABSTRACT硕士研究生学位论文ABSTRACTThetechnique
5、ofconcretestructuralstrengthenedwithCFRP(CarbonFiberReinforcedPolymer)hasbeendevelopedtoanewmethodinrecentyears.BecauseCFRPhavemanyadvantagesforexamplehigh-strengthsmall-densityandsoon.Therefore,Itwasextensiveapplicationaboutthereinforcement,alteration,
6、renovationofthestructure.Concretefilledsteeltubularcolumnscanadapttothedevelopmenttrendofthemodernengineering,meetthetechnicalrequestinmodernconstruction,asbeingusedmoreandmorewidely,andgettingwelleconomicandconstructionresult,itisoneofthestructuralimpo
7、rtantdevelopmentdirections.Buttherearesomeproblems,forexample:itisdifficulttodealwiththejoint,andthesteelprotectionincludestopreventfire,antisepsis,structuralprotectioninsteeltechniqueexpenseshighly,thehighstrengthsteelmaterialonthecertaindegreeincrease
8、dcost.Moreover,theconcretefilledsteeltubularcolumnswerebroughtpotentialstrengthenedneedbysomeproblems,suchasthechangingofloadcondition,therustingofsteeltubular,andthedestroyingofoldconcretefilledsteeltubularcolumnsresultedbyfireo