基于統(tǒng)一理論鋼管-GFRP-海砂混凝土柱軸壓和抗震性能研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，河砂供不應(yīng)求的矛盾日益凸顯。作為替代物的海砂在力學(xué)性能上和普通河砂相差不多，但海砂中的氯鹽會腐蝕鋼材，嚴重影響構(gòu)件的耐久性?；谶@種現(xiàn)狀，本文提出了一種在鋼管混凝土中合理安全利用海砂的新方法，具體做法是在鋼管混凝土內(nèi)壁鋪設(shè)一層GFRP薄板或者GFRP管，形成鋼管-GFRP-混凝土結(jié)構(gòu)。FRP材料輕質(zhì)高強，耐腐蝕性能好，可以有效隔離海砂中的氯離子對鋼管的腐蝕。本文提出的組合構(gòu)件形式新穎，能夠安全利用海砂，可以緩解河

2、砂資源短缺的現(xiàn)狀，具有重要的社會意義和現(xiàn)實意義。
　　本文主要研究了加入GFRP管對鋼管混凝土構(gòu)件軸壓承載力和抗震性能的影響。首先對一組典型的鋼管-GFRP管-混凝土試件進行軸壓承載力試驗，之后采用有限元軟件ABAQUS進行參數(shù)分析，得到了不同參數(shù)影響下軸壓承載力的變化規(guī)律，最后基于鋼管混凝土統(tǒng)一理論推導(dǎo)得出了適合本文構(gòu)件的軸壓承載力公式。由于FRP為脆性材料，本文基于有限元分析軟件ABAQUS對該構(gòu)件在定軸力和水平往復(fù)力作用下的

3、滯回性能進行研究，得到了不同影響因素下骨架曲線形狀的變化規(guī)律。并對已有的實心和空心鋼管混凝土壓彎構(gòu)件恢復(fù)力模型進行修正，得到適合本文構(gòu)件的恢復(fù)力簡化模型，并推導(dǎo)出了位移延性系數(shù)的簡化計算公式。最后本文提出了兩種采取隔離措施應(yīng)用海砂的新方法，并進行初步探究。本文主要研究結(jié)論如下：
　　(1)加入FRP管能夠顯著提高組合構(gòu)件的軸壓極限承載力，并得到了軸壓承載力的計算公式。
　　(2)加入FRP管會降低鋼管混凝土構(gòu)件的延性。當軸壓