內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件的動力性能研究.pdf

1、分類號：UCD：學校代碼：10153密級：公開碩士學位論文內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件的動力性能研究作者姓名：指導教師：申請學位：所在單位：瞿宇任德斌教授李幗昌教授工學碩士土木工程學院入學年份：學科專業(yè)：2010年9月結構工程論文提交日期：2012年12月論文答辯日期：2012年12月學位授予日期：2013年1月答辯委員會主席：劉鐵林答辯委員會組成：塞』迭撻塞』態(tài)匿塞墮丞至奎建釜且論文評閱人：繪亞主王適亡二摘要Yzz，‘‘

2、了u內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件由方鋼管、混凝土以及碳纖維三種材料組合而成，將方鋼管與利用碳纖維布制作而成的CFI沖圓管同心放置，然后再澆灌高強混凝土，與此同時，內填高強混凝土被CFRP圓管分割成兩部分，即核心混凝土和夾層混凝土。三種材料的相互作用不但克服了普通方鋼管高強混凝土對其核心混凝土的約束主要集中在角部的缺點，而且還提高了整個構件的抗彎承載力，同時使其延性得到有效改善。鑒于此，筆者利用有限元軟件ABAQuS，基于合

3、理的材料應力應變本構模型及構件組成材料的破壞準則，對內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件的力學性能進行有限元模擬分析。本文利用有限元軟件ABAQUS對單向荷載作用下普通方鋼管高強混凝土壓彎構件和內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件進行有限元模擬分析。通過改變試件含鋼率和CFRP配置率，對內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件的工作機理進行研究。分析構件中方鋼管和CFRP圓管在彎矩曲率曲線中所對應的特征點的Mise應力分布

4、情況，夾層混凝土及核心混凝土在彎矩曲率曲線中所對應的特征點的縱向應力分布情況。通過分析可知，含鋼率有助于提高壓彎構件的抗彎承載力，cFRP配置率在提高壓彎構件承載力的同時，還能克服高強混凝土延性差，呈脆性破壞的缺點。通過利用有限元軟件ABAQUS，本文對往復荷載作用下普通方鋼管高強混凝土壓彎構件和內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件進行有限元模擬分析。通過改變試件混凝土強度等級、CFI沖配置率和軸壓比，對往復荷載作用下內置CFRP

5、圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件的工作機理進行研究，繪制往復荷載作用下內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件的荷載荷載滯回曲線，分析混凝土強度等級、CFI沖配置率和軸壓比對壓彎構件荷載位移曲線的影響。繪制內置CFI沖圓管的方鋼管高強混凝土壓彎構件的荷載位移典型骨架曲線。通過分析可知：壓彎構件荷載位移滯回關系曲線沒有明顯的下降段，滯回曲線形態(tài)飽滿。并通過考察壓彎構件剛度、強度及耗能能力等抗震指標，對內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土壓彎