GFRP管以及LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的轴压性能龙跃凌;盘创汉;黄锡文
【摘要】进行了18根GFRP约束高强混凝土圆柱和2根LRSFRP约束高强混凝土圆柱的轴压试验,研究了FRP管材料、直径和壁厚等参数对FRP约束高强混凝土圆柱轴压性能的影响.结果表明,GFRP管约束高强混凝土圆柱的轴压性能存在尺寸效应.即环向约束应力大小相同时,GFRP管约束高强混凝土圆柱的极限承载力和极限应变随着试件尺寸的增大而减小.随着GFRP管壁厚的增大,GFRP管约束高强混凝土圆柱的极限压应力和极限压应变相应提高.LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的延性较GFRP管约束高强混凝土圆柱好.最后,研究了现有FRP管约束混凝土的本构模型对GFRP管和LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的适用性.研究发现Teng等人的模型对GFRP约束高强混凝土圆柱的适用性较好.而现有主要FRP管约束混凝土的本构模型对LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的适用性较差.
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2016(016)026
【总页数】5页(P275-279)
【关键词】轴压性能;高强混凝土;尺寸效应;玻璃纤维增强复合材料(GFRP)管;大断裂应变增强复合材料(LRSFRP)管
【作者】龙跃凌;盘创汉;黄锡文
【作者单位】广东工业大学土木与交通工程学院,广州510006;广东工业大学土木与交通工程学院,广州510006;广东工业大学土木与交通工程学院,广州510006
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.01
近年来，纤维增强复合材料(FRP)备受关注，越来越广泛应用在结构加固补强。
国内外学者对 FRP约束混凝土力学性能进行了大量试验研究和理论分析[1—14]，上述这些研究主要集中在碳纤维增强复合材料(CFRP)和玻璃纤维增强复合材料(GFRP)约束普通混凝土的性能。另外，尚有少量关于大断裂应变增强复合材料(LRSFRP)约束混凝土的研究[11，12] 以及芳纶纤维增强复合材料(AFRP)约束普通混凝土的研究[14]。目前对GFRP和LRSFRP约束高强混凝土圆柱的轴压性能的研究还很少。本文进行了 18根GFRP约束高强混凝土圆柱和2根LRSFRP约束高强混凝土圆柱的轴压试验，研究了FRP管材料、直径、壁厚等参数对FRP管约束高强混凝土圆柱轴压性能的影响。最后，就现有FRP管约束混凝土的本构模型对GFRP管和LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的适用性进行了评估。
试验以FRP管的直径、壁厚和材料作为研究参数，进行了9组(每组2根参数相同)共18根GFRP约束高强混凝土圆柱和2根LRSFRP(PEN管和PET管)约束高强混凝土圆柱的轴压试验，各试件的参数见表1。
应变片的布置在GFRP管和LRSFRP管的中间位置，沿试件外围六等分布置环向应变片和纵向应变片，每根管上共计12个应变片，如图1所示。
共布置5个位移计，如图2所示。其中三个(L1、L2、L3)用于测定试件中间(2/3)L 的纵向变形，另外两个位移计(L4、L5)用来测定试件总纵向变形。所有试件的加载速度均为0.15 mm/min，加载直至荷载下降为峰值荷载60%时停机试验数据包括应变、位移、荷载都由静态电阻应变仪进行自动同步采集。
各试件的破坏模式均为GFRP管和LRSFRP管中部环向断裂及管中混凝土压碎的脆性破坏，如图3所示。本次试验的主要试验结果见表1和图4。
由图4可见，同组的GFRP管约束高强混凝土圆柱轴压试件荷载-纵向应变曲线几乎重合。LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的延性明显比GFRP管约束高强混凝土圆柱好。
由表1和图4所示，当试件直径相同时，即比较试件SH1-1、SH2-1、SH3-1，
随着GFRP管厚度的增大，试件的极限应力和极限应变均有不同程度提高。其中SH2-1比SH1-1极限应力提高了18.06%，纵向极限应变提高了14.76%，环向
极限应变提高了17.09%。SH3-1比SH2-1极限应力提高了43.87%，纵向极限
应变提高了52.55%，环向极限应变提高了1.41%。由此可见，随着GFRP管壁厚度增加，GFRP管约束高强混凝土圆柱延性和承载能力都有明显的提高。
由表1和图4所示，当混凝土环向约束应力相同时，即比较试件SH1-1、SH5-1、SH9-1，GFRP管约束高强混凝土圆柱的极限承载力和极限应变随着试件尺寸的
增大而减小。SH5-1的极限应力比SH1-1下降了1.13%，SH9-1的极限应力比SH5-1下降了9.89%。SH5-1的纵向极限应变比SH1-1下降了2.37%，SH9-1
的纵向极限应变比SH5-1下降了2.71%。即GFRP管约束高强混凝土圆柱的轴压性能存在尺寸效应。
由表1和图4所示，当FRP管的抗拉刚度(Efrpt)相同时，即比较试件SH8-1和SH10、SH7-1和SH11，LRSFRP管约束高强混凝土圆柱试件的延性明显好于GFRP管约束高强混凝土圆柱试件。
目前，国内外现有的FRP约束混凝土本构模型主要有：① Karbh ari和Gao模型[15]；② Samaan等人的模型[16]；③ 于清模型[17，18]；④Teng等人的模型[2]；⑤ Xiao和Wu模型[19]；⑥ Saafi等人的模型[20]；⑦ Dai等人的模型[10]。为了研究上述本构模型对本文GFRP管约高强混凝土轴压圆柱试件及LRSFRP管
约束高强混凝土轴压圆柱试件的适用性，分别对GFRP管约束高强混凝土圆柱的
部分试件SH2-1、SH4-1及LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的试件SH10、SH11
进行了全程应力-应变计算，计算曲线与试验曲线的比较见图5。由图5(a)和图
5(b)可见，现有FRP约束混凝土本构模型中，Teng等人模型的计算曲线与试验曲线吻合最好，即其对GFRP约束高强混凝土圆柱的适用性较好。由图5(c)和图5(d)可见，上述本构模型的计算曲线均与LRSFRP管约束高强混凝土圆柱轴压试件的试验曲线吻合较差，不适用于LRSFRP管约束高强混凝土。
进行了不同尺寸的18根GFRP管和2根LRSFRP管约束高强混凝土的圆柱轴压性能试验研究。研究表明，GFRP管约束高强混凝土圆柱的轴压性能存在尺寸效应。即环向约束应力大小相同时，GFRP管约束高强混凝土圆柱的极限承载力和极限应变随着试件尺寸的增大而减小。另外，随着GFRP管壁厚的增大，GFRP管约束高强混凝土圆柱的极限压应力和极限压应变相应提高。LRSFRP 管约束高强混凝土圆柱的延性明显好于GFRP管约束高强混凝土圆柱。研究了现有FRP管约束混凝土的本构模型对GFRP管和LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的适用性。研究发现Teng等人的模型对GFRP约束高强混凝土圆柱的适用性较好，所有主要现有FRP 管约束混凝土的本构模型对LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的适用性较差。
【相关文献】
1 黄龙男，张东兴，王荣国，等. 玻璃钢管混凝土柱轴心压缩本构关系研究. 武汉理工大学学报, 2002;(07): 31—34
Huang L N, Zhang D X, Wang R G, et al.Research on the stress-strain relation of the GFRP-confined concrete column under the axial compressin. Journal of Wuhan University of Technology, 2002;(07): 31—34
2 Teng J G, Huang Y L, Lam L, et al. Theoretical model for fiber-reinforced polymer-confined concrete. Journal of Composites for Construction, 2007; 11(2): 201—210
3 刘杰. GFRP混凝土圆形管柱轴压力学性能的试验研究. 南京：东南大学, 2007
Liu J. Experimental research on behavior of axially loaded circular concrete columns confined with GFRP tubes. Nanjing：Southeast University, 2007
4 王玉清，徐静，张鑫鑫，等. GFRP管混凝土短柱轴压力学性能的试验研究. 内蒙古工业大学学报
(自然科学版), 2012；(02): 64—69
Wang Y Q, Xu J, Zhang X X, et al. Experimental research on behavior of axially loaded concrete columns confined with GFRP pipes. Journal of Inner Mongolia University of Technology(Natural Science Edition),2012;(02): 64—69
5 鲁国昌，叶列平，杨才千，等. FRP管约束混凝土的轴压应力-应变关系研究. 工程力学,2006;
23(9): 98—103
Lu G C, Ye L P, Yang C Q, et al. Research on stress-strain relation of concrete confined with FRP tubes. Engineering Mechanics,2006; 23(9): 98—103
6 Lam L, Teng J G. Design-oriented stress-strain model for FRP-confined concrete. Construction and Building Materials, 2003; 17(6—7): 471—489
7 Mirmiran A, Shahawy M. Behavior of concrete columns confined by fiber composites. Journal of Structural Engineering, 1997; 123(5): 583—590
8 Teng J G, Lam L. Behavior and modeling of fiber reinforced polymer-confined concrete. Journal of Structural Engineering, 2004; 130(11): 1713—1723
9 Lam L, Teng J G. Strength models for fiber reinforced plastic confined concrete. Journal of Structural Engineering, 2002; 128(15): 612—623
10 Dai J G, Bai Y L, Teng J G. Behavior and modeling of concrete confined with FRP composites of large deform-ability. Journal of Composites for Construction, 2011; 15(6): 963—973
11 Dai J G, Lam L, Ueda T. Seismic retrofit of square RC columns with polyethylene terephthalate (PET) fiber reinforced polymer composites. Construction and Building Materials, 2012; 27(1): 206—217
12 龙跃凌,戴建国. 新型大断裂应变FRP约束混凝土圆柱的轴压性能. 混凝土,2010;07(15): 44—47 Long Y L, Dai J G. Behavior of circular concrete columns confined by new-typed large rupture strain FRP under axial compression. Concrete, 2010; 07(15): 44—47
13 Jiang T, Teng J G. Analysis-oriented stress-strain models for FRP-confined concrete. Engineering Structures, 2007; 29(11): 2968—2986
14 Wang Y F， Wu H L.Size effect of concrete short columns confined with aramid FRP jackets. ASCE, Journal of Structural Engineering, 2011;(15): 535—544
15 Karbhari V M, Gao Y .Composite jacketed concrete under uniaxial compression-verifcation of simple design equations. ASCE,Journal of Materials in Civil Engineering, 1997; 9(4)：185—193
16 Samaan M, Mirmiran A, Shahawy M.Model of concrete confined by fiber composites. ASCE, Journal of Structural Engineering, 1998; 126(9):1025—1031
17 于清.轴心受压FRP约束混凝土的应力-应变关系研究.工业建筑, 2001; 31(4): 5—8
Yu Q. Stress-strain relationship of FRP-confined concrete subjected to axial compression. Industrial Construction, 2001;31(4): 5—8
18 于清.FRP约束混凝土柱强度承载力计算.工业建筑, 2000;30(10):31—34
Yu Q. Calculation of bearing capacity and strength of FRP-confined concrete columns. Industrial Construction, 2000;30(10): 31—34
19 Xiao Y, Wu https://www.doczj.com/doc/f819236892.html,pressive behavior of concrete confined by carbon fiber composite jackets. Journal of Materials in Civil Engineering, 2000; 12(2): 139—146
20 Saafi M, Toutanji H A, Li Z.Behavior of concrete columns confined with fiber reinforced polymer tubes. ACI Materials Journal, 1999; 96(4):200—509
建筑工程领域中FRP的应用 FRP复合材料能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、高强和轻质发展以及承受恶劣条件的需要，符合现代施工技术的工业化要求，因此正被越来越广泛地应用于桥梁、各类民用建筑、海洋和近海、地下工程等结构，本文对其应用进行了分析。 标签建筑工程；FRP；应用 1 建筑的FRP的概述 FRP的材料普遍应用，这种材料强度很高，接近高强预应力钢筋。与传统结构材料相比，FRP具有高强、轻质、耐腐蚀和施工方便等优点。FRP复合材料能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、高强和轻质发展以及承受恶劣条件的需要，符合现代施工技术的工业化要求，因此正被越来越广泛地应用于桥梁、各类民用建筑、海洋和近海、地下工程等结构[FRP就是纤维增强复合塑料，根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。根据纤维的长短，FRP可分为短纤维增强复合塑料和长纤维（或称连续纤维）增强复合材料塑料。根据纤维性能可以分为高性能纤维复合材料和工程复合材料。它的特性主要是：1)轻质高强。相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。2)耐腐蚀性能好。FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。3)电性能好。是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。4)热性能良好。FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。5)可设计性好。可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。6)工艺性优良。可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。 2 建筑工程领域中FRP的应用
GFRP管以及LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的轴压性能龙跃凌;盘创汉;黄锡文 【摘要】进行了18根GFRP约束高强混凝土圆柱和2根LRSFRP约束高强混凝土圆柱的轴压试验,研究了FRP管材料、直径和壁厚等参数对FRP约束高强混凝土圆柱轴压性能的影响.结果表明,GFRP管约束高强混凝土圆柱的轴压性能存在尺寸效应.即环向约束应力大小相同时,GFRP管约束高强混凝土圆柱的极限承载力和极限应变随着试件尺寸的增大而减小.随着GFRP管壁厚的增大,GFRP管约束高强混凝土圆柱的极限压应力和极限压应变相应提高.LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的延性较GFRP管约束高强混凝土圆柱好.最后,研究了现有FRP管约束混凝土的本构模型对GFRP管和LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的适用性.研究发现Teng等人的模型对GFRP约束高强混凝土圆柱的适用性较好.而现有主要FRP管约束混凝土的本构模型对LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的适用性较差. 【期刊名称】《科学技术与工程》 【年(卷),期】2016(016)026 【总页数】5页(P275-279) 【关键词】轴压性能;高强混凝土;尺寸效应;玻璃纤维增强复合材料(GFRP)管;大断裂应变增强复合材料(LRSFRP)管 【作者】龙跃凌;盘创汉;黄锡文 【作者单位】广东工业大学土木与交通工程学院,广州510006;广东工业大学土木与交通工程学院,广州510006;广东工业大学土木与交通工程学院,广州510006
【正文语种】中文 【中图分类】TU528.01 近年来，纤维增强复合材料(FRP)备受关注，越来越广泛应用在结构加固补强。 国内外学者对 FRP约束混凝土力学性能进行了大量试验研究和理论分析[1—14]，上述这些研究主要集中在碳纤维增强复合材料(CFRP)和玻璃纤维增强复合材料(GFRP)约束普通混凝土的性能。另外，尚有少量关于大断裂应变增强复合材料(LRSFRP)约束混凝土的研究[11，12] 以及芳纶纤维增强复合材料(AFRP)约束普通混凝土的研究[14]。目前对GFRP和LRSFRP约束高强混凝土圆柱的轴压性能的研究还很少。本文进行了 18根GFRP约束高强混凝土圆柱和2根LRSFRP约束高强混凝土圆柱的轴压试验，研究了FRP管材料、直径、壁厚等参数对FRP管约束高强混凝土圆柱轴压性能的影响。最后，就现有FRP管约束混凝土的本构模型对GFRP管和LRSFRP管约束高强混凝土圆柱的适用性进行了评估。 试验以FRP管的直径、壁厚和材料作为研究参数，进行了9组(每组2根参数相同)共18根GFRP约束高强混凝土圆柱和2根LRSFRP(PEN管和PET管)约束高强混凝土圆柱的轴压试验，各试件的参数见表1。 应变片的布置在GFRP管和LRSFRP管的中间位置，沿试件外围六等分布置环向应变片和纵向应变片，每根管上共计12个应变片，如图1所示。 共布置5个位移计，如图2所示。其中三个(L1、L2、L3)用于测定试件中间(2/3)L 的纵向变形，另外两个位移计(L4、L5)用来测定试件总纵向变形。所有试件的加载速度均为0.15 mm/min，加载直至荷载下降为峰值荷载60%时停机试验数据包括应变、位移、荷载都由静态电阻应变仪进行自动同步采集。 各试件的破坏模式均为GFRP管和LRSFRP管中部环向断裂及管中混凝土压碎的脆性破坏，如图3所示。本次试验的主要试验结果见表1和图4。
玻璃纤维聚合物加固混凝土柱的力学 性能研究共3篇 玻璃纤维聚合物加固混凝土柱的力学性能研究1 玻璃纤维聚合物（GFRP）是一种使用广泛的复合材料，其具有较高的强度和刚度，以及优异的抗腐蚀和耐久性能。GFRP材料可用于混凝土结构的加固和修复，以提高其承载能力和耐久性能。本文将重点研究GFRP加固混凝土柱的力学性能，并探讨其优缺点及应用潜力。 1. GFRP加固混凝土柱的原理 混凝土柱在受到弯曲、剪切和压缩荷载时，其截面内部产生应力，导致横向与纵向裂缝的出现。这些裂缝将导致混凝土柱的强度和刚度降低，进而威胁结构的安全性。因此，需要采取措施来加固混凝土柱。 GFRP加固混凝土柱的原理是利用GFRP材料的高强度和刚度将其绑扎在混凝土柱的周围，形成一种增强筋的作用。GFRP加固材料具有良好的拉伸性能和较强的耐疲劳性，能够提高混凝土柱的承载能力和抗震性能。 2. GFRP加固混凝土柱的力学性能 （1）承载能力增强 GFRP加固混凝土柱的承载能力增强效果显著。实验表明，GFRP加固可以使混凝土柱的承载能力提高30%-50%以上。这是由于GFRP材料的高强度和刚度，能够有效抵抗混凝土柱受到的弯曲和剪切荷载，提高其承载能力。
（2）变形能力增加 GFRP材料具有良好的延性和韧性，其在极限荷载下也可以保持较好的 变形能力。实验表明，GFRP加固后的混凝土柱变形能力明显提高，使 其在遭受较强地震或其他外力时，不易产生破坏。 （3）抗震性能提高 混凝土柱是震害的主要部位，而GFRP加固后的混凝土柱对地震荷载具 有较好的抗震性能。GFRP加固能够有效控制混凝土柱内部的裂缝扩展，增强其抗震能力。 （4）耐久性提高 GFRP材料是一种具有良好的耐久性能的复合材料，其在恶劣环境下不 易腐蚀或老化。因此，GFRP加固的混凝土柱具有较好的耐久性，能够 长期保持结构的稳定性和安全性。 3. GFRP加固混凝土柱的优缺点 （1）优点 ①GFRP加固能够提高混凝土柱的承载能力和抗震性能，大大延长结构 的使用寿命。 ②GFRP加固相对于传统的钢筋加固，具有重量轻、施工方便、环保节 能等优势。 ③GFRP材料的寿命长，不易腐蚀和老化，可以长期有效地维护结构的 稳定性。
钢管混凝土轴压性能试验研究与理论分析 钢管混凝土轴压性能试验研究与理论分析 摘要：本文通过实验研究和理论分析，对钢管混凝土轴压性能进行了深入探讨。试验结果表明，采用钢管作为混凝土的外包钢筋，可以有效提高混凝土的抗压性能，并延长其使用寿命。同时，通过理论分析，得出了钢管混凝土在不同受力状态下的应力分布规律，并提出了相应的力学模型。研究结果对于提高钢管混凝土的设计和应用具有重要的指导意义。 关键词：钢管混凝土、轴压性能、试验研究、理论分析 1. 引言 钢管混凝土是一种结构工程中常用的材料，其以钢管作为混凝土的外包钢筋，能够有效提高混凝土的抗压性能和耐久性。钢管混凝土的应用范围广泛，包括桥梁、建筑、地下工程等领域。然而，由于其结构复杂，其受力性能的研究仍存在一定的挑战。因此，对钢管混凝土轴压性能进行深入研究，具有重要的理论和实际意义。 2. 试验研究 2.1 试验样品制备 本次试验选取C40的普通混凝土和316L不锈钢管，通过一定 的装配工艺，制备了不同直径和长度的钢管混凝土试样。 2.2 试验方法 采用静态加载试验方法，对不同试样进行轴压试验。在试验过程中，通过应变挠度仪和荷载传感器对试样的应变和荷载进行监测和记录。 2.3 试验结果 试验结果表明，钢管混凝土的抗压性能明显高于普通混凝土。
当钢管直径和长度适当时，可以使得试样的极限载荷和承载能力大幅提高。同时，在试验中观察到钢管与混凝土之间有良好的黏结性，使得试样的整体受力性能得到提高。 3. 理论分析 3.1 应力分布规律 钢管混凝土在轴压载荷作用下，其应力分布呈现出较为复杂的规律。通过研究试验数据，得出了在不同受力状态下钢管混凝土的应力分布规律。在轴向加载下，钢管受到较大的应力，使得混凝土的应力逐渐减小。在侧向加载下，应力分布呈现出相对均匀的状态。 3.2 力学模型建立 基于试验结果和应力分布规律，建立了钢管混凝土的力学模型。该模型能够较为准确地预测钢管混凝土在不同受力状态下的极限承载能力，并提供了设计钢管混凝土结构的参考参数。 4. 结论与展望 本文通过综合了试验研究和理论分析，对钢管混凝土轴压性能进行了深入研究。试验结果表明钢管混凝土具有较好的抗压性能和耐久性，同时，理论分析得出了钢管混凝土在不同受力状态下的应力分布规律，并建立了相应的理论模型。研究结果将对钢管混凝土的设计和应用提供重要的指导，有助于提高结构工程的安全性和可靠性。然而，本研究还存在一些不足之处，例如样品数量较少，仅在常温下进行试验。后续研究可以进一步扩大样品数量，考虑不同温度和湿度等因素，以获得更全面的研究结果 综合试验研究和理论分析，本文对钢管混凝土的轴压性能进行了深入研究。试验结果表明，钢管混凝土具有较好的抗压
GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件整体稳定性能研究 GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件整体稳定性能研究摘要：本文针对GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件的整体稳 定性能进行了研究。通过对GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件的 力学性能、稳定性能以及疲劳性能的测试和分析，得出了该构件在承受轴向压力下的稳定性能表现良好。研究结果对于工程实践中的箱形轴压构件的设计和制造具有一定的参考价值。 关键词：GFPR；高强钢；焊接；箱形轴压构件；稳定性能 引言：箱形轴压构件是一种常用的结构形式，具有良好的稳定性能。近年来，随着高强度材料的开发和应用，GFRP-高 强钢焊接箱形轴压构件在工程领域中得到了广泛的应用。本文旨在研究GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件的整体稳定性能。通 过对该构件的力学性能、稳定性能和疲劳性能的测试和分析，以期为建筑、航空、航天等领域的结构设计和工程实践提供参考。 1. 实验方法 本研究采用了钢板焊接和GFRP粘合的方式制备GFRP-高强钢 焊接箱形轴压构件。首先，钢板通过焊接工艺连接成箱形结构，然后使用GFRP与钢板进行粘合。通过拉伸试验、压缩试验以 及弯曲试验等常规力学测试方法，对该构件的力学性能进行了测试。同时，还进行了箱形轴压构件的稳定性分析和疲劳性能测试，以评估该构件在不同加载条件下的稳定性和使用寿命。 2. 结果与分析 2.1 力学性能测试 拉伸试验结果表明，GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件具有较高 的抗拉强度和屈服强度。压缩试验结果显示，该构件在受压条
件下表现出良好的强度和刚度。弯曲试验表明，该构件在承受弯曲力矩时具有较好的刚度和稳定性。这些结果表明，GFRP- 高强钢焊接箱形轴压构件具有良好的力学性能。 2.2 稳定性分析 通过稳定性分析，研究了GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件在不 同加载条件下的失稳形态和临界载荷。结果显示，在轴向压力较大时，该构件的稳定性良好，能够承受较大的压力而不发生失稳。 2.3 疲劳性能测试 在疲劳性能测试中，对GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件进行了 循环加载试验。结果显示，在循环加载下，该构件的疲劳强度和寿命均满足设计要求。这表明该构件在长期工程实践中具有较好的耐久性和可靠性。 3. 结论与展望 通过对GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件的实验测试与分析，得 出了以下结论：该构件具有较好的力学性能、稳定性能和疲劳性能，在承受轴向压力时表现良好。基于这些研究结果，可以为箱形轴压构件的设计和制造提供一定的参考。未来的研究可以进一步探索GFRP-高强钢焊接箱形轴压构件的性能优化和应 用范围拓展。 综上所述，通过实验测试和分析，我们发现GFRP-高强钢 焊接箱形轴压构件具有良好的力学性能、稳定性能和疲劳性能。其具有较高的抗拉强度和屈服强度，在受压条件下表现出良好的强度和刚度。同时，该构件在承受弯曲力矩时具有较好的刚度和稳定性。稳定性分析结果显示，该构件能够在较大的轴向压力下保持稳定，不发生失稳。在疲劳性能测试中，该构件的
浅析GFRP材料在工程实例中的运用 1、引言 纤维增强复合材料(又称为FRP)是近年来在土木工程结构中开始应用的一种新型高性能工程结构材料，具有轻质、高强、耐腐蚀、施工成型方便等优点，已成为混凝土、钢材等传统结构材料的重要补充。但FRP的弹性模量仅为钢的1/3左右，在结构设计时需要注意对其变形量进行适当限制，防止因变形过大影响结构使用功能。本文通过介绍一座跨河人行桥的设计过程。分析介绍了FRP 材料在工程实践中的运用及基本要求。 2、设计条件 工程为跨河人行桥，位于某市景观滨河公园内。工程位置处河道宽30米，如图2所示，全桥总长主桥长26米，由于此桥位于两侧的绿化休闲区附近为新开发的住宅小区和校园宿舍区, 工程建设方要求此桥在经济可靠的基础上，具备一定的景观地标功能。 3.1、设计方案 主桥长25.94米、宽4.25米,跨度为7.85+15.85m;桥梁南北两端二期设置两座坡度为1：2（高度：长度）的梯道与景观路接顺（见图3-1、3-2）。下部结构采用采用砼包封的钢管混凝土墩柱，墩柱上接装饰桥塔。全桥栏杆均采用FRP 构件制作（见图3-5、3-6、3-7），可以有效减少后期维护成本；上部结构为桥面连续的简支FRP砼叠合梁，主梁由拉挤成型的宽250mm、高560mm的FRP型材（见图3-4）组合而成，桥面设置7.5~9cm砼叠合层（见图3-3）。 图3-1 图3-2 图3-3
图3-4 图3-5图3-6图3-7 3.2结构分析 1)基本建模参数 箱梁建模采用板单元，桥面叠合混凝土层采用块单元 输入参数如图3-8、图3-9所示 图3-8图3-9 2)荷载组合 工况1：自重 工况2：人群荷载5KN/m2 荷载组合1.2工况1+1.4工况2 FRP叠合梁与(由于现行FRP材料不在现行规范内所以荷载组合按承载力极限状态基本组合考虑，对应的钢箱梁计算不适用容许应力法，偏安全按同样的组合系数考虑)。由表3-1可见在同等跨度和荷载工况的条件下由GFRP制作的构件刚度较小，变形较大但应力安全储备比较充足；GFRP砼叠合梁由于叠合了砼层，其抗弯刚度优于GFRP梁，在应力安全储备方面比同等高度的钢箱梁要大的一倍左右，但是由于GFRP和砼的材料弹性模量较小大约为钢材质弹性模量的1/3所以整个组合构件刚度较小、结构变形较大、自振频率相对较低。由于GFRP 砼叠合构件的叠合层可以后浇所以其吊装重量与GFRP构件相近比钢箱梁轻40%左右，自重个减少既有利与减少施工单位的运输吊装成本，也可以适当减少下部结构的工程量。 表3-1 3.3 对FRP构件成型的要求 FRP成型工艺最初是由手工裱糊成型，型材质量和力学性能不易控制，
GFRP管混凝土研究分析 杨喜峰 【摘要】GFRP管混凝土国际研究现状和国内研究现状和在实际中的应用分析及 结论。 【期刊名称】《黑龙江交通科技》 【年(卷),期】2012(000)008 【总页数】1页(P88-88) 【关键词】GFRP管混凝土;国际;国内;现状;分析;结论 【作者】杨喜峰 【作者单位】涿州市交通运输局 【正文语种】中文 【中图分类】U445 在公路桥梁建设中，最常见的桥梁墩柱是钢筋混凝土结构。混凝土作为建筑材料已为我们认知。然而，由于外界环境、自然灾害、材料老化以及一些人为因素的影响，使混凝土的耐久性受到了严重的挑战。世界各国每年要花巨资用于这些构造的维修和加固。我国幅员辽阔，地跨温、热两带，海岸线长达8 000 km，又处地震多发区，混凝土所面临的所有难题，在我国均有存在。加之，设计、施工上的缺陷，不但50年龄期的结构亟待加固，就连20年龄期的桥梁也有加固或拆除的案例。 桥墩是桥梁结构主要承重部件，它不仅承载着上部构造的恒重压力，而且在车辆温度和地震力作用下，还会承担水平力产生的弯矩和剪力，在水下或海洋中的墩柱更
要长期忍受水和氯盐的侵蚀。土木工程的发展，在很大程度依赖于先进的、性能优异的新材料的应用。工程师们一直在着力寻找强度高、质量轻、耐腐蚀和耐久性好的新材料。在桥梁新建、改建工程中，不断地用这些新材料更新传统的材料是该领域可持续发展战略的重大课题。 FRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)是一种新型的复合材料。它是由纤维作为 增强材料，由树脂作为基质材料复合而成。目前，它多用于桥梁加固，新建桥梁结构较为少见。 玻璃纤维增强聚合物GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)俗称玻璃钢，已广 泛走入我们的生活。在工业上已大量用于航空航天、军事、船舶、化工、汽车、建筑等各个领域。据美国玻璃钢市场调查，汽车和建筑业用量最大，约占全部材料用量的一半。在建筑市场中具有较好的发展前景。主要的优势是它的成本低、耐腐蚀、使用寿命长。 课题旨在研究把GFRP应用到桥梁的墩柱上。先用GFRP制成圆管，再在其中灌 入混凝土，便形成GFRP管混凝土结构，它具有很多优异的性能。施工完成后， 作为模板的GFRP管不再拆除，成为墩柱的永久性模板。 GFRP管混凝土是一种类似于钢管混凝土的新型组合结构，两者受力性能极为相似，都是通管壁材料对核心混凝土形成约束，从而达到提高组合结构强度的目的。 钢管混凝土的外壳为核心混凝土提供侧限，变混凝土单向受力为三向受力状态，从而提高了混凝土抗压强度;反过来，灌入的混凝土为钢管增加了刚度，阻止了钢管 的局部翘曲;另外，钢管混凝土良好的抗震性能更为人们所青睐，它在地震灾害中 的表现，已得到工程界认可。 目前，对GFRP管混凝土的研究尚少，处于起步阶段。由于GFRP具有异于钢材 的特性，使得在设计中不能直接套用钢管混凝土的计算方法。到目前为止，大多数试验研究都是基于GFRP短柱的研究，而对于模拟桥墩的长柱，研究则很少。这
FRP管约束UHPC圆柱轴压受力性能研究 FRP管约束UHPC圆柱轴压受力性能研究 摘要：本文通过实验研究FRP管约束超高性能混凝土（UHPC）圆柱轴压受力性能，重点探讨了FRP管对UHPC圆柱 的强度提升和变形控制的影响。实验结果表明，FRP管约束能 够显著提高UHPC圆柱的抗压强度和延性，且FRP管外环绕方 式对其受力性能具有重要影响。 1. 引言 超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete, UHPC）是一种新型的高性能材料，具有极高的压缩强度和良好的耐久性。然而，UHPC在轴压受力下的强度和延性仍然存在局限性。为了进一步提高UHPC的抗压能力和延性，近年来研究者们提 出了利用纤维增强聚合物（Fiber-Reinforced Polymer, FRP）管进行约束的方法。 2. 实验方法 本实验选取直径为150 mm，高度为300 mm的UHPC圆柱作为 研究对象，采用手工拌和的方式制备UHPC样品，并以普通混 凝土作为对照组。将FRP管分别以内环绕和外环绕两种方式约束于UHPC圆柱表面，然后进行轴压试验。试验采用静载试验 机进行，力学性能的测量结果通过传感器实时记录。 3. 实验结果与分析 通过对试验数据的分析，可以得出以下结论： 3.1 FRP管约束能够显著提高UHPC圆柱的抗压强度。与对照 组相比，FRP管约束后的UHPC圆柱抗压强度提高了约30%。 3.2 FRP管约束能够改善UHPC圆柱的延性。加入FRP管约束后，UHPC圆柱的延性明显提高，出现了更明显的应变硬化现
象。 3.3 FRP管外环绕方式对UHPC圆柱受力性能有重要影响。与内环绕方式相比，外环绕方式的约束效果更好，能够提供更大的约束压力，从而进一步提高UHPC圆柱的抗压强度和延性。 4. 结论 通过实验研究，我们可以得出以下结论： FRP管约束能够显著提高UHPC圆柱的抗压强度和延性。 FRP管外环绕方式能够提供更大的约束压力，进一步增强UHPC 圆柱的受力性能。 5. 局限性与展望 本研究还存在一些局限性，需要进一步研究完善。例如，实验样本数量较少，需要进一步扩大样本规模进行验证。此外，在不同环境条件下的长期耐久性研究也是一个重要的方向。 随着UHPC的广泛应用，FRP管约束技术有望成为提高UHPC结构抗压性能及延性的有效手段。未来的研究还可以深入探讨FRP管约束技术在其他类型混凝土结构中的应用，并进一步优化约束方式和参数设计，为实际工程应用提供更有力的支持。 关键词：FRP管约束；超高性能混凝土；轴压受力性能；抗压强度；延 通过本实验研究可以得出结论，FRP管约束能够显著提高UHPC圆柱的抗压强度和延性。与内环绕方式相比，外环绕方式的约束效果更好，能够提供更大的约束压力，进一步增强UHPC圆柱的受力性能。然而，本研究还存在一些局限性，需要进一步扩大样本规模进行验证，并进行长期耐久性研究。随着UHPC的广泛应用，FRP管约束技术有望成为提高UHPC结构
等边角形纤维增强复合材料型材轴压性能试验研究 陈健;孙泽阳;詹瑒;罗佑健;曾以华 【期刊名称】《复合材料科学与工程》 【年(卷),期】2022()12 【摘要】纤维增强复合材料(FRP)刚度相对其强度较低,故FRP轴压构件一般是由屈曲承载力控制而不是由材料的抗压强度控制。为研究等边角形GFRP型材的轴压局部稳定性能,选取了15个试件进行试验,将试验结果与有限元模型进行对比,并对现有的几种局部屈曲理论方法计算精度进行评估。结果表明:对于GFRP角形轴压构件,其局部失稳破坏位置大多在端部附近,试件端部纤维被拉断,出现分层现象。有限元计算结果与试验结果吻合良好,表明所建立的有限元模型可以对等边角形GFRP型材局部稳定性能进行较好模拟,且端部约束条件对构件的局部屈曲承载力有显著影响;GFRP长柱的屈曲稳定主要由构件长细比来控制,而短柱的屈曲稳定主要由宽厚比来控制。比较现有的局部屈曲理论计算方法发现,《复合材料拉挤型材结构技术规程》建议的方程可以较好地预测等边角形截面FRP杆件局部屈曲临界力。 【总页数】8页(P62-68) 【作者】陈健;孙泽阳;詹瑒;罗佑健;曾以华 【作者单位】东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室;南京工程学院建筑工程学院;深圳市市政工程总公司 【正文语种】中文
【中图分类】TB332 【相关文献】 1.纤维增强复合材料约束混凝土柱轴压性能的研究进展 2.聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料的三轴受压性能试验研究 3.钢管-纤维增强水泥基复合材料混凝土叠合柱轴压性能 4.聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料轴压徐变性能研究 5.碳纤维增强复合材料粘贴方式和层数对新疆杨木短柱轴压影响的试验研究 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
含GFRP筋预应力混凝土管桩抗剪性能试验研究 吴平;郭杨;朱大勇 【摘要】文章介绍了含玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)配筋预应力混凝土管桩(以下简称"PRC-G桩"),并进行了抗剪性能的对比试验研究.试验结果表明:GFRP筋与混凝土(C80)可以共同作用,能有效发挥材料的高强性能,GFRP筋的配置较大幅度地改善了普通管桩的抗剪性能,其开裂剪力有显著的提高,是规范值的1.12倍;2种类型桩破坏过程相似,均是从支座处首先出现裂缝,沿桩长方向大致20°~30°夹角方向开展延伸,延伸至加载点垂直面时,以平行于桩长方向继续扩展,最后形成贯通面;按等效圆形截面法计算PRC-G桩的开裂剪力是符合设计要求的,且偏于保守.%The shear properties of innovatively developed prestressed concrete pipe pile with glass fiber reinforced polymer(GFRP) ,which is called PRC-G pile ,are studied through contrast test .The re-sults show that GFRP can be exerted the high strength properties through joining with concrete (C80) by the common power mechanisms .Moreover ,GFRP evidently improves the shear properties of the pile ,and the anti-cracking shear capacity increases significantly ,which is 1 .12 times than that of standard value .The failure process of two types of pipe pile is similar ,cracks appear firstly at the joints ,outspreading roughly in the direction of 20°-30° angle with pile length .When cracks extend to the vertical plane of the loading point ,they continue to expand in the pile length direction and form the through surface finally .The PRC-G anti-cracking shear capacity calculated according to the equiv-alent
FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点研究现状与展望 朱德丰;江俊杰;刘奇奇;李东昂 【摘要】为了解FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的研究现状,本文结合国内外 学者对钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点和FRP管混凝土结构的静力性能、耐久性能和抗震性能等方面的研究进行了综述.从已有的研究可知,FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点在静力性能、抗震性能和连接方式的研究很少.因此,FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的研究将带来一定的实际研究价值. 【期刊名称】《四川建材》 【年(卷),期】2017(043)009 【总页数】3页(P85-87) 【关键词】FRP管混凝土;组合柱;节点;研究现状 【作者】朱德丰;江俊杰;刘奇奇;李东昂 【作者单位】安徽工业大学建筑工程学院,安徽马鞍山 243002;安徽工业大学建筑工程学院,安徽马鞍山 243002;安徽工业大学建筑工程学院,安徽马鞍山 243002; 安徽工业大学建筑工程学院,安徽马鞍山 243002 【正文语种】中文 【中图分类】TU375.3 混凝土结构作为工程领域中最广泛的一种结构形式,具有可模性好、整体性好、工 程造价低、抗压强度高等优点。传统的钢筋混凝土结构具有自重大、施工过程复杂、抗裂性差等缺点。在长期使用过程中还存在腐蚀、锈蚀现象,以及由此引起的结构
性能退化和耐久性能降低等问题。因此,开展多种结构材料的创新优化结合,已成为当代学者重视的研究课题。 钢管混凝土结构是由钢管和混凝土两种材料组成的新型结构构件,它充分发挥了钢材抗拉强度高、塑性好和混凝土抗压性能好的优点。相对于钢筋混凝土结构,其能够有效的弥补钢筋混凝土结构存在的缺陷。但在大气或腐蚀环境中,钢材易产生锈蚀现象,使得该结构的耐久性降低,因此,不适合应用在条件较差的工程环境中。 纤维增强复合材料FRP是一种高性能新型材料,具有强度高、耐久性好、耐腐蚀、施工方便等优点,被广泛应用于工程加固中,并取得了良好的建筑和经济效果[1-2]。Mirmiran[3-4]首次提出FRP管混凝土结构,FRP管能够代替钢管作为模板,简化施工、减轻结构自重,同时提高试件极限承载力,使构件的延性和耐久性变好。因此,要重视FRP管混凝土结构的应用。 目前,国内外学者主要对FRP管混凝土柱轴压性能、偏压性能、耐久性能以及抗震性能进行研究,但对节点的研究较少。因此,本文对FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点研究进行探讨,为该种新型组合结构体系在实际工程中的应用提供一定参考价值。 钢管混凝土结构是组合结构的主要形式之一,已被广泛的应用于各种工程结构中。周绪红[5]开展钢管约束混凝土柱的轴压试验,结果表明,钢管约束混凝土短柱的承载力略高于普通钢管混凝土柱,两种构件各因素对其力学性能影响规律无明显差异；圆钢管约束钢筋混凝土短柱的承载力和变形能力比方钢管约束钢筋混凝土短柱好。Qing Yu[6]通过建立钢管约束混凝土的有限元分析模型,并提出构件承载力计算方法。钢管约束混凝土柱在与钢筋混凝土梁连接时,钢管在节点核心区断开,为了保证节点不最先发生破坏,钢管约束混凝土柱和钢筋混凝土梁中的纵筋可直接通过节点,这样既发挥了钢管混凝土的力学性能,又保证了节点的整体性与连续性。 文献[7-8]对配置水平钢筋网或水平钢筋环梁的增大节点进行试验研究,结果表明,节
GFRP管混凝土柱的GFRP管拼接方法 张霓;王连广;韩华锋 【摘要】In order to solve the problem of GFRP tube in practical engineering, two or more than two GFRP tubes were spliced together and the mechanical properties of the joint were guaranteed. The experimental research on the mechanical property of continuous reinforced concrete-filled GFRP tubular specimen and splicing composite columns connected with steel bars, steel plates and steel tubes subjected to axial loading was conducted, and the results showed that the white stripes appeared on the surface of GFRP tube when the load respectively reached about 35%Pu(Pu-limit load), and the confinement effect of GFRP tube began to produce when the load reached 65%Pu. With continued loading, the confinement effect still existed, and the failure of splicing specimens with GFRP tube was a symbol, and the splicing specimens occurred near the end of connectors around 250 mm. Relatively, the failure of the continuous specimen occurred in the middle position along the length direction of the specimen. The chosen connecting ways with three methods could ensure the normal work of splicing reinforced concrete-filled GFRP tubular composite columns under axial compression.%为解决实际工程中GFRP管长度不足的问题,需要将两个或两个以上GFRP管拼接起来,并保证拼接处的力学性能,设计了基于钢筋、钢板锚筋及钢管连接件的拼接GFRP管钢筋混凝土试件,并通过试验,研究了拼接GFRP管钢筋混凝土轴心受压性能.试验结果表明:当加载到 35%Pu(极限荷载)左右时,在GFRP管的表面出现白纹;当加载到65%Pu左右
FRP在结构工程中的应用及发展 FRP（纤维增强复合材料）近年来在混凝土结构加固中得到广泛的应用，并作为一种新型高性能结构材料受到结构工程界的广泛关注，国内外有关研究和工程单位开展了大量的研究和实践应用。本文介绍了结构工程中常用的FRP材料性能和形式，分析了其优点与不足并介绍了FRP加固结构、FPR配筋和预应力筋混凝土结构、FRP结构与FRP组合结构以及FRP在桥梁结构、大跨空间结构和智能结构中的应用与发展以期促进我国土建结构工程中对这一新型高性能材料应用和研究工作的开展。 标签：纤维增强复合材料;混凝土;结构加固;组合结构;桥梁;大跨结构;智能结构 1 概述 纤维增强复合材料（fiber reinforced polymer/plastic 简称FRP）是由纤维材料与基体材料按一定比例混合并经过一定工艺复合形成的高性能新型材料。这种材料从20世纪40年代问世以来在航空、航天、船舶、汽车、化工、医学和机械等领域得到广泛的应用。近年来以其高强、轻质、耐腐蚀等优点，开始在土木与建筑工程结构中得到应用并受到工程界的广泛关注。 复合材料由增强材料和基体构成根据复合材料中增强材料的形状可分为颗粒复合材料、层合复合材料和纤维增强复合材料等。FPR只是复合材料中的一种。常用的FRP的基体为树脂、金属、碳素、陶瓷等纤维种类有玻璃纤维、硼纤维、碳纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、聚烯烃纤维、PBO纤维以及金属纤维等。目前工程结构中常用的FRP主要为碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维增强的树脂基体分别简称为GFRP、CFRP和AFRP。 FRP作为结构材料出现于1942年，美国军方用手糊的制作雷达天线罩。，20世纪50-60年代才开始用于民用建筑中。1961年英国的一座教堂的尖顶采用了GFRP，1968年，英国的工程师用GFRP板和铝质骨架在利比亚港口城市班加西设计并建造了一个穹顶，防止空气中氯盐对结构的侵蚀;同年，英国又建成了一座全GFRP折板结构的仓库;1970年，英国建成了一座GFRP连续梁的人行天桥跨径10m，宽5m。它们分别为文献记载中较早将应用于建筑和桥梁结构中的实例，这些FRP结构都是手糊工艺制成。 我国于1958年就开始探索在混凝土构件中用玻璃纤维束代替钢筋。到20世界70-80年代FRP在结构工程中的应用与研究逐渐增多。1982年在北京密云建成一座跨径20.7m的FRP蜂窝箱梁公路桥，设计荷载等级为汽车-15、挂-80，并进行了现场荷载试验，该桥为世界上第一座FRP公路桥。伺候，FRP，尤其是价格比较便宜的GFRP，在工程结构中的应用越来越多。但这些应用大多都是附属性，临时性的构件，FRP材料的优越性能没有得到充分的发挥，即用FRP作为结构材料也是尝试性的，没有形成规模。同时，多数的结构工程师不了解FRP
钢管混凝土论文：管壁宽厚比对矩形钢管混凝土柱轴压承载 力影响分析 摘要：通过揭示钢管管壁宽厚比对矩形钢管混凝土柱承载力的影响，找出管壁宽厚比与轴压承载力提高系数β之间的关系，以期对轴压承载力提高系数β的约束作用进行评价；采用三维非线性有限元分析软件对3组选定的矩形钢管混凝土轴心受压短柱进行模拟分析得出：管壁宽厚比对矩形钢管混凝土短柱轴压承载力提高系数β的影响总体上随宽厚比的增大而减小，在10-40和85-120两个区段内轴压承载力提高系数β均趋于稳定，在40-80之间呈线性递减。 关键词：钢管混凝土；宽厚比；轴压承载力 1前言 矩形钢管混凝土除具有钢管混凝土的一般优点外，还有梁柱节点构造相对简单、可靠，抗侧刚度较大，能较好地实现强柱弱梁原则的优点，因此深受工程界欢迎。在我国，与矩形钢管混凝土相关的规范主要有《钢-混凝土组合结构设计规范》（dl/t5085-1999）[1]、《战时军港抢修早强型组合结构技术规程》（gjb4142-2000）[2]、《矩形钢管混凝土结构技术规程》（cecs159:2004）[3]。由于分析的角度不同，以上几种规范在计算矩形钢管混凝土柱轴压承载力时采取的方法也不同。近年来，国内外学者通过理论研究与试验分
析发现，受矩形钢管约束混凝土其强度有所提高，柱轴压承载力也有所增大，但这种提高作用的机理复杂。为探求提高作用的机理，研究人员通过试验分析与理论研究，重点探讨了矩形钢管混凝土柱轴压承载力与材料等级、截面长宽比、约束效应系数等因素的关系[4]，并取得一系列的研究成果。 本文通过采用三维有限元分析软件对三组（每组18个）矩形混凝土轴心受压柱进行模拟分析，从而揭示出钢管管壁宽厚比（h/t、b/t）与轴压承载力提高系数β之间的数值关系，以期对矩形钢管混凝土柱的设计提供参考。 2有限元计算分析 2.1 试件状况 试件的主要参数为钢管管壁的宽厚比（h/t），选定其值从10-120逐步增加。为保证矩形钢管混凝土短柱轴压承载力的准确性，所选择构件长度必须适宜。过长产生压弯变形，过短则又会出现端部效应，两者均影响轴压承载力。参考韩林海、杨有福所编写的《现代钢管混凝土结构技术》[5]，构件长设计为截面长边的3倍，即l/h=3（截面的长短边比h/b≤2）。试件按材料组合（q235和c40、q345和c50、q390和c60）分为三组，三组构件尺寸均相同，每组18个，尺寸分布如表1所示；主要材料指标见表2所示。 2.2 材料本构关系选取
FRP编织网／ECC复合加固钢筋混凝土圆柱力学性能的试验 研究 朱忠锋;王文炜 【摘要】Considering the cured surface and layers of fiber reinforced polymer (FRP)textile and construction technology of engineered cementitious composite (ECC ),the static axial compressive experiment on circular reinforced concrete (RC )columns strengthened with FRP textile and ECC was carried out to study the loading and deformation capacities of RC column.Based on experimen-tal results,the numerical analysis model was established using the finite element software.Experi-mental results show that all strengthened RC columns fail by the rupture of BFRP textile,the ultimate compressive strength and deformation capacity of confined RC columns are enhanced with the rein-forced layer of FRP textile increasing.After surface treatment,the bonding behavior and the compat-ibility of FRP textile and ECC interface are significantly improved.Besides,the composite strength-ened layer combined with both smeared and sprayed ECC strengthening and FRP textile can provide effective lateral confining stress to the strengthened RC columns and delay the yielding of longitudi-nal reinforced steel rebar.The analytical results show that the ultimate compressive strength and the deformation capacity of the strengthened RC columns can be predicted by using the nonlinear finite element model.%考虑纤维编织网表面处理、层数和ECC施工工艺等因素，对FRP编织网／ECC复合增强钢筋混凝土圆柱进行了静力轴向受压试验，研究了