论文摘要
钢管混凝土结构具有承载力高,耐久性好等特点,可减小构件截面尺寸,减轻结构自重。钢管混凝土因具有三向受约束混凝土抗压强度较高的优点,正在越来越广泛地被应用于工业厂房、高层建筑和桥梁等结构中,取得了很好的建筑效果。但是,工程中还会遇到钢管混凝土需要增加新功能或轻微受损的情况,以上均涉及到采取某种措施以约束、加固或修复矩（方）形钢管混凝土的问题。碳纤维布（Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP）增强混凝土结构技术是近几年发展起来的一种增强加固混凝土结构的新方法。目前,在世界范围内形成了一个研究、开发和利用该项技术的新热点。在土木工程中,研究较多的是对已有结构的改造、翻新和加固,即结构受载后增强；对于结构受载以前,以CFRP完全或部分代替钢材用于结构的增强研究已经开始。在后一种研究中有一种用CFRP简体兼做模板,内部浇筑钢筋混凝土的结构形式—CFRP筒钢筋混凝土结构的研究引起很多专业人士的重视。它不仅提高柱的强度和延性,而且防腐性好。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。近几年来出现了一种CFRP-钢管混凝土新型结构。这种结构就是在CFRP钢复合管内浇筑混凝土,形成CFRP钢管混凝土结构以期在充分发挥钢管混凝土和FRP筒混凝土两种结构形式的优势的同时,能在一定程度上弥补两者的一些不足。CFRP约束钢管混凝土不仅可以有效延缓钢管的局部屈曲,还可以提高钢管混凝土的承载力和耐久性,且CFRP与钢管的组合也可以弥补CFRP管混凝土延性不足的问题。本文从试验和理论分析两方面入手,研究CFRP增强方钢管混凝土压弯构件的力学性能和工作机理,最后在系统参数分析结果的基础上,推导出了构件承载力实用简化计算方法。1.系统总结了国内外学者关于钢管混凝土试验、理论方面和关于CFRP加固钢管混凝土的研究的结果,说明了开展本文研究工作的必要性。2.进行了24根核心混凝土为C50的CFRP增强方钢管混凝土压弯构件试验研究。考虑的主要参数：（1）长细比（λ）,从10.39-62.35；（2）荷载偏心率（e/r）从0-0.6。3.采用有限元分析软件ABAQUS,建立了CFRP增强方钢管混凝土压弯构件在受力状态下荷载-变形的计算模型,理论计算结果得到大量试验结果的验证,较为充分的说明了本文有限元分析模型的可靠性。采用理论分析模型,研究了钢管和核心混凝土相互作用、核心混凝土应力-应变关系变化规律等关键问题,较为深入地揭示了压弯构件的工作机理。4.在系统参数分析结果的基础上,推导出了承载力的实用计算方法,简化计算结果与试验结果吻合良好。5.对本文工作进行总结,对今后的研究做了展望。
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标签：增强方钢管混凝土论文; 试验研究论文; 压弯论文; 力学性能论文; 有限元分析论文;