内置FRP约束混凝土的方钢管混凝土轴压承载力

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1、第39卷第2期土木建筑与环境工程V01．39No．22017年4月JournalofCivil，Architectural&EnvironmentalEngineeringApr．2017doi：10．11835／j．issn．1674—4764．2017．02．006内置FRP约束混凝土的方钢管混凝土轴压承载力陶毅1，张海镇1，史庆轩1，陈建飞(1．西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055；2．英国贝尔法斯特女王大学规划、建筑及土木工程学院，贝尔法斯特BT95AG)摘要：钢管一混凝土一FRP一混凝土(SCFC)组合柱是新近提出的一种新型组合柱形式。提出考虑外钢管与FRP的双重约束

2、效果，采用双剪统一理论分析了SCFC组合柱外钢管、外层混凝土、FRP管以及内层混凝土的应力状态，根据静力平衡条件得到了SCFC组合柱的轴压承载力计算公式，其与试验结果能够较好吻合。分析了含钢率、FRP与钢的相对配置率、FRP径厚比以及FRP管直径对轴压承载力提高系数的影响，结果表明：随着含钢率的增加、FRP与钢的相对配置率的提高以及FRP径厚比的减小，SCFC组合柱轴压承载力提高系数都有一定程度提高；内FRP管直径与外钢管边长之比在0．65～0．75之间时，轴压承载力增益效果较好。关键词：组合柱；双剪统一强度理论；承栽力；应力中图分类号：TU398．9文献标志码：A文章编号：1674—4

3、764(2017)02—0043—07Bearingcapacityofsteeltube-concrete-FRP-。concretecompositecolumns／aoYi1，ZhangHaizhen1，ShiQingxuan1，ChenJianfei2(1．SchoolofCivilEngineering，Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi'an710055，P．R．China；2．SchoolofPlanning，ArchitectureandCivilEngineering，Queen’SUniversityBelfas

4、t，BelfastBT95AG，U．K．)Abstract：Thesectionalformofsteel—concrete—FRP—concrete(SCFC)column，asanovelcompositecolumn，hasasteeltubeastheouterlayerandacircularFRPtubeastheinnerlayer，andconcretefilledbetweenthesetwolayersandwithintheFRPtube．ConsideringtheconfinementsfrombothoutersteelandinnerFRPlayers，th

5、etwinshearunifiedstrengththeoryandforceequilibriumconditionareutilizedtodevelopananalyticalmodelofbearingcapacityofSCFCcolumn．Theaccuracyoftheproposedmodelisevidencedthroughbeingcomparedwithexperimentaldata．Theparametricalstudyisconductedinordertoevaluatetheconfinementsaffectedbythesectionalsteel

6、proportion，ratioofFRPtosteel，ratioofdiametertothicknessofFRPandFRPdiameteritself．Theresultsindicatethatthegreatersectionalsteelproportion，thelargerratioofFRPtosteel。andsmallerratioofdiametertothicknessofFRPhavepositive收稿日期：2016—07—11基金项目：国家自然科学基金(51408478)；陕西省自然科学基础研究计划(2014JQ2—5024)；陕西省教育厅专项科研计划

7、(14KJl437)作者简介：陶毅(1982一)，男，副教授，博士，主要从事高性能建筑材料研究，(E-mail)xataoyi@foxmail．com。Received：2016-07—11Foundationitem：NationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51408478)；ScienceFoundationofShaanxi(No．2014JQ2—5024)；ScienceFoun