中空GFRP管钢筋混凝土柱力学性能研究

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1、2017年第4期（总第330期）混凝土理论研究Number4in2017（TotalNo.330）ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2017.04.015中空GFRP管钢筋混凝土柱力学性能研究李慧1，王志博1，徐宏殷2（1.河南理工大学万方科技学院，河南郑州451400；2.河南省水利工程安全技术重点实验室，河南郑州450003）摘要：GFRP管钢筋混凝土柱作为一种新型的组合结构构件，近来成为专家学者研究的热点。通过对不同中空率的GFRP管钢筋混凝土柱进行轴压性能试验和有限元数值模拟分析，研究不同

2、中空率下混凝土柱的基本力学性能，结果表明：随着中空率的增大，GFRP管钢筋混凝土柱的承载力降低；在考虑发挥GFRP管钢筋混凝土组合柱的优点时，中空率取0.367~0.533区段，组合柱的力学性能较为合理。研究成果可为相关研究及工程实际应用提供参考。关键词：中空率；GFRP管；钢筋混凝土柱；轴心受压；力学性能；有限元模拟；效应系数中图分类号：TU528.01文献标志码：A文章编号：1002-3550（2017）04-0062-03StudyonmechanicalpropertiesofreinforcedconcretecolumnswithhollowGFRPtubesL

3、IHui1，WANGZhibo1，XUHongyin2（1.WanfangCollegeofScienceandTechnology，HenanPolytechnicUniversity，Zhengzhou451400，China；2.HenanKeyLaboratoryofHydraulicEngineeringSecurityTechnology，Zhengzhou450003，China）Abstract:Asanewtypeofcompositestructuralcomponent，GFRPtubereinforcedconcretecolumnhasbecome

4、ahotresearchtopicrecently.Thebasicmechanicalpropertiesofconcretecolumnsunderdifferentloadingratesarestudiedbymeansofaxialcompressiontestandfiniteelementanalysis.Theresultsshowthat，withtheincreaseofthehollowratio，thebearingcapacityofGFRPtubereinforcedconcretecolumnsisdecreased，andthemechani

5、calpropertiesofcompositecolumnsarereasonablewhenconsideringtheadvantagesofGFRPtubereinforcedconcretecompositecolumns.Theresearchresultscanprovidereferencefortherelatedresearchandengineeringapplication.Keywords:hollowratio；GFRPtube；reinforcedconcretecolumn；axialcompression；mechanicalpropert

6、ies；finiteelementsimulation；effectcoefficient表明GFRP管对低强度等级混凝土柱的约束效果好于高0引言强混凝土柱。詹界东等[5]结合静力试验方法研究了不同配GFRP管钢筋混凝土柱是由GFRP管（玻璃纤维增强筋率下中空GFRP钢筋混凝土柱的受压能力，并进行了数复合材料管）、钢筋和混凝土组合而成。GFRP管与常规混值仿真分析。凝土柱相比，一方面可以有效地约束核心混凝土，一方面基于上述GFRP管钢筋混凝土柱的研究成果，本文通通过两者的结合能缓解GFRP管的屈曲稳定问题。近年过对不同中空率的GFRP管钢筋混凝土柱进行轴压性能来，随着桥梁、

7、工业与民用大型结构建筑工程对构件结试验和数值仿真模拟分析，研究不同中空率下混凝土柱的构力学性能要求的提高，作为一种新型的组合结构构件，基本力学性能，为工程实际应用提供一定的参考。GFRP管钢筋混凝土柱成为专家学者研究的热点[1]。王清1室内试验设计湘等[2]进行了多组有无GFRP套管的钢筋混凝土短柱轴压力学性能对比试验，研究了受力方式、混凝土强度和纵筋1.1试块设计配筋率对GFRP套管钢筋混凝土组合短柱轴压力学性能本试验所设计的中空GFRP管钢筋混凝土柱是由的影响。张霓等[3]进行了研究其工作机理和破坏形态的GFR