FRP约束钢管混凝土长柱承载力研究.pdf

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1、FRP约束钢管混凝土长柱承载力研究2011年7月FRP约束钢管混凝土长柱承载力研究于峰，武萍。(1．西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055；2．安徽工业大学建筑工程学院，马鞍山243002)摘要：已有研究表明，钢管混凝土柱和FRP约束混凝土柱承载力的计算方法不适用于FRP约束钢管混凝土柱承载力的计算。为研究FRP约束钢管混凝土长柱的承载力，本文以钢管约束效应系数和FRP约束效应系数为主要参数，考虑混凝土强度等级对FRP约束钢管混凝土柱承载力提高效果的调整系数，建立了FRP约束钢管混凝土短柱承载力的计算

2、模型。在此基础上，分别引入钢管混凝土稳定系数和FRP约束混凝土枉稳定系数，建立FRP约束钢管混凝土长柱的承载力计算模型。并将模型的计算结果与试验数据进行比较。关键词：FRP；钢管混凝土；承载力；稳定系数；约束中图分类号：TB33文献标识码：A文章编号：1003—0999(2011)04—0060—03钢管混凝土柱在长期使用过程中，由于各种因少'5]，且主要是关于FRP加固钢管混凝土短柱承素的影响，会导致钢管混凝土柱承载力的降低，严重载力的研究。本文对已有的试验结果分析后认为，影响钢管混凝土结构的安全性。FRP

3、由于具有质量在开始加载到钢管屈服阶段，主要由钢管对核心混轻、强度高、耐久性能好、施工方便等优点，在土木工凝土提供约束作用，因为钢管和FRP材料之间的抗程中已经得到广泛应用。因此，通过FRP加固钢管拉强度相差较大，在这个阶段，FRP产生变形较小，混凝土柱，可利用钢管混凝土延性好以及FRP加固对钢管混凝土的约束作用较小；在钢管屈服后，构件混凝土柱强度高的特点，充分发挥两种材料的优势，的横向变形增大，FRP对钢管混凝土起主要的约束可以广泛应用于钢管混凝土结构的修复与加固。作用。基于此假定，本文作者提出FRP约束钢管

4、混目前，国内外学者对FRP约束钢管混凝土短柱凝土柱承载力计算公式如下：的力学性能进行了研究_l，而对FRP约束钢管混凝N：N；+kf(、1土长柱研究较少_4J，特别是关于长柱承载力研究方式中，为钢管混凝土柱的承载力；，为考虑面几乎还是一片空白。FRP加固钢管混凝土结构研混凝土强度等级对FRP约束混凝土柱承载力影响究的匮乏在一定程度上制约了FRP约束钢管混凝的调整系数；Ⅳ，为FRP约束混凝土柱的承载力。土柱在土木工程中的应用。因此，提出适合于FRPⅣ采用蔡绍怀提出的钢管混凝土柱的承载约束钢管混凝土柱长柱的承载力

5、计算方法是目前急力计算公式：需解决的问题。当套箍指标≤1．235时：本文通过对现有试验数据的分析，以约束效应，v=A。(1+2)(2)系数为主要参数，考虑混凝土强度等级对承载力提式中，A为核心混凝土的截面面积。为非约束高效果的影响，提出了FRP约束钢管混凝土短柱承混凝土柱的轴心抗压强度。的表达式为载力的计算公式；在此基础上，考虑长细比对FRP=Afy／AZo(3)约束钢管混凝土柱承载力的影响，分别引入钢管混式中，A为钢管的横截面面积，A=眈；为凝土稳定系数和FRP约束混凝土的稳定系数，建立钢材的屈服强度。了F

6、RP约束混凝土长柱承载力的计算模型，并将模当套箍指标≥1．235时：型的计算结果与已有试验数据进行对比分析。Ns=Ac1+、『毛s+考s)04)lFRP约束钢管混凝土短柱承载力分析Ⅳ，采用本文作者提出的FRP约束混凝土柱目前国内外对FRP约束钢管混凝土的研究很的承载力计算公式：收稿日期：201l4)2．28基金项目：国家自然科学基金(51008001)；西部建筑科技国家重点实验室(筹)开放研究基金资助(IOKF03)作者简介：于峰(1980一)，男，博士后，副教授。FRP／12M2Dh42011年第4期玻璃钢

7、／复合材料61Nfafc(1+1．31)(5)公式(1)的计算结果与文献[1，2]试验值的对式中，为钢管混凝土的截面面积；为钢管混比情况如表l所示，和分别表示FRP约束钢凝土柱的极限抗压强度。为FRP对混凝土柱的管混凝土短柱的试验值和计算值。由此可见，本文约束效应系数，表达式为：提出的FRP加固钢管混凝土柱承载力的计算模型毫f=，6、)具有较高的计算精度。式中，Ar为FRP截面面积，A／=耵r；为FRP，332FRP约束钢管混凝土长柱承载力的极限抗压强度。本文通过对已有试验数据的分析认为，FRP约，采用吴刚提

8、出的考虑混凝土强度等级的束钢管混凝土长柱的承载力的稳定系数由钢管混凝FRP约束混凝土柱的调整系数：土的稳定系数和FRP约束混凝土柱的稳定系数决r：争：3O(7)J定，基于此种考虑，本文提出FRP约束钢管混凝土长柱承载力的计算公式为：表1公式(1)的计算值与文献[1，2]试验结果比较Table1ThecomparisonbetweenthecalculatingvaluesofN2=+N／P／(8)f