CFRP约束圆钢管混凝土短柱的轴压试验研究

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1、学校代号10532学号S1501W0077分类号TU398密级公开工程硕士学位论文CFRP约束圆钢管混凝土短柱的轴压试验研究学位申请人姓名李开琼培养单位土木工程学院导师姓名及职称秦鹏讲师樊昀高级工程师学科专业建筑与土木工程研究方向钢管混凝土结构论文提交日期2018年6月1日学校代号：10532学号：S1501W0077密级：公开湖南大学工程硕士学位论文CFRP约束圆钢管混凝土短柱的轴压试验研究国家自然科学基金资助（No.51178174）学位申请人姓名：李开琼导师姓名及职称：秦鹏讲师樊昀高级工程师培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2018年6月1日论文答

2、辩日期：2018年6月4日答辩委员会主席：易伟建教授ExperimentalstudyonCFRPconfinedconcretefilledsteeltubestubcolumnsunderaxialcompressionbyLiKaiqiongB.E.(JiangxiUniversityofScienceandTechnology)2013AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivilEngineering

3、inintheGraduateSchoolofHunanUniversityLecturerQINPengMay,2018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。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体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，均已在文中以明确方式标明。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：年月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门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论

4、文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以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，可以采用影印、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□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日ICFRP约束圆钢管混凝土短柱的轴压试验研究摘要钢管混凝土是钢材和混凝土组合而成的一种结构形式，结构内部混凝土受到钢管的约束作用后处于三向受压状态，强度得以提高，而钢管因为内部混凝土稳定性得以增强，钢管混凝土充分发挥了混凝土及钢管的相互作用，使构件的承载能力及延性得到了提高。近年来，随着超高

5、层建筑及大跨度桥梁技术的发展，对主要受力构件的截面尺寸及承载能力提出了更高的要求，相比于普通强度的钢管混凝土构件，采用高强度及超高强度混凝土内填钢管，能有效地减小结构尺寸，降低其自重，并能提高构件的承载能力。研究发现钢管超高强混凝土可以利用钢管的约束作用增大混凝土的强度，显著提高超高强混凝土的延性。但因为超高强度混凝土脆性较大，导致钢管的约束效应降低，承载力提高程度较低，延性较差。而钢管的锈蚀问题更是钢管混凝土结构的一个通病。为了增强钢管高强、超高强混凝土的约束效应，同时提高其延性，本文结合以往的钢管高强、超高强混疑土以及CFRP约束混凝土的研究，提出了CFRP约束钢管超高强混疑

6、土的概念，即利用CFRP外粘贴于钢管超高强混凝土结构，可增强钢管超高强混凝土的约束效应，增大构件承载力和延性的提高幅度，并能减少用钢量减轻结构自重，还可保护钢管，减轻钢管锈蚀的问题。本文以CFRP约束钢管混凝土为研究对象，开展了其轴压性能的研究，具体内容如下：（1）完成了6个圆钢管混凝土短柱及12个CFRP约束圆钢管混凝土短柱的轴压对比试验，研究了混凝土强度、约束系数、CFRP层数等参数的对试件力学性能的影响。研究发现CFRP约束圆钢管高强、超高强混凝土短柱的破坏形态易呈现为剪切破坏，此外碳纤维布可以较显著改善钢管超高强混凝土的延性。（2）在合理的计算假定基础上，推导了CFRP约

7、束钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式。将推导公式和现有的其他三个计算公式对试验构件进行承载力测算，并与试验实测承载力进行了对比，发现此次推导公式的计算结果与试验值吻合较好。（3）用ABAQUS软件对试件进行了有限元模拟分析，通过与试验结果对比，建立了可用于分析CFRP约束圆钢管超高强混凝土轴压短柱的计算模型，为理论分析和工程实践提供了依据。关键词:钢管超高强混凝土;CFRP；轴心受压短柱;极限承载力;数值模拟II工程硕士学位论文AbstractConcretefilledsteel