倒角半徑對(duì)碳纖維布約束型鋼混凝土矩形短柱軸壓性能的影響.pdf

1、在對(duì)纖維材料約束混凝土柱的軸壓性能研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)分析后，本文通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)了對(duì)比組、倒角一組和倒角二組共13組構(gòu)件，分析了型鋼、倒角半徑與碳纖維(Carbon Fiber Reinforced Polymer，簡稱CFRP)布包裹層數(shù)對(duì)碳纖維布約束型鋼混凝土矩形短柱軸壓性能的影響。試驗(yàn)中約束柱破壞形式均為型鋼和縱筋先后屈服，隨后核心混凝土被壓碎，最后碳纖維布達(dá)到極限拉應(yīng)變而破壞。通過試驗(yàn)結(jié)果分析可知，隨著倒角半徑的增大，構(gòu)件的承載力逐漸

2、提高，倒角處的應(yīng)力集中也相應(yīng)的減緩，碳纖維布的有效拉應(yīng)變增大，內(nèi)部混凝土受到的約束作用越大，構(gòu)件在整體橫截面減小的情況下承載力依然提高，且隨著倒角半徑的增大構(gòu)件破壞模式由弱約束向強(qiáng)約束轉(zhuǎn)化，荷載位移曲線中的下降段逐漸消失;另外，隨著碳纖維布包裹層數(shù)的增加，構(gòu)件的延性顯著提高。
　　在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用ABAQUS軟件對(duì)碳纖維布約束型鋼混凝土矩形短柱進(jìn)行數(shù)值模擬，重點(diǎn)分析了混凝土截面在縱向的應(yīng)力分布以及碳纖維布的應(yīng)變分布，分析可知，

3、倒角半徑增大后，峰值荷載下構(gòu)件中部混凝土橫截面的豎向應(yīng)力提高，但柱角部混凝土截面的豎向應(yīng)力降低;另外，隨著倒角半徑的增大，碳纖維布的環(huán)向拉應(yīng)變逐漸增大且逐漸趨于均勻。
　　最后在數(shù)值分析及已有理論的基礎(chǔ)上，得出考慮倒角半徑的等效圓模型，并結(jié)合提出的等效圓直徑，建立了碳纖維布有效拉應(yīng)變與倒角半徑關(guān)系的表達(dá)式，通過混凝土三軸強(qiáng)度理論研究，得出第一主應(yīng)力與第三主應(yīng)力之比能較好的反映倒角半徑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響，并在數(shù)值分析的基礎(chǔ)上提出應(yīng)力