不同混凝土強度等級下CFRP約束型鋼混凝土矩形短柱軸壓性能研究.pdf

1、在對纖維復合材料約束混凝土短柱軸壓性能的研究現狀進行綜合分析后，本文通過試驗及數值模擬研究了不同混凝土強度等級下碳纖維(Carbon Fiber Reinforced Polymer，以下簡稱CFRP)布約束型鋼混凝土矩形短柱的軸心受壓性能。
　　試驗設計并制作6個CFRP約束型鋼混凝土短柱以及1個未約束型鋼混凝土短柱。通過軸壓加載試驗，研究混凝土強度等級對試件軸壓性能的影響。通過試驗了解約束混凝土短柱的破壞過程和機理。隨混凝土強

2、度增大，加固柱的峰值荷載顯著提高，柱荷載-變形曲線中初始斜率不斷增長，峰值荷載和極限荷載下變形值增大;而在同一混凝土強度等級下，增大CFRP布層數能提高約束效果，尤其對于低強度混凝土等級的加固柱，破壞模式由弱約束轉變?yōu)閺娂s束。
　　采用ABAQUS有限元軟件建立模型對CFRP布約束型鋼混凝土矩形柱進行模擬分析，計算結果與試驗結果吻合較好。分析結果表明CFRP布對高強混凝土型鋼柱的峰值荷載提高效果甚微;CFRP應變沿柱環(huán)向分布不均勻

3、;CFRP布約束型鋼混凝土矩形柱中橫截面混凝土軸向應力分布也不均勻;型鋼能夠提高周圍混凝土的軸向應力，且提高范圍隨混凝土強度等級的降低而增強。
　　基于收集到的國內外相關試驗數據，通過回歸方法得到了FRP約束混凝土圓柱強弱約束界限值和混凝土強度的關系公式，發(fā)現界限值隨混凝土強度增大而增大，基本呈線性關系。同時參考已有相關研究，將矩形柱簡化為等效圓柱，提出了考慮截面形狀、條帶間距和混凝土強度因素的等效側向約束強度計算公式，已有試驗結