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摘要:
为了研究圆截面碳纤维增强聚合物(CFRP)-钢管混凝土的弯-扭性能,设计了9个试件进行弯-扭静力性能试验。设计试验对试件的扭矩-转角(T-θ)曲线、剪应力-剪应变(τ-γ)曲线的特点进行了研究。采用ABAQUS模拟了试件的T-θ曲线和变形模态,并与试验结果进行对比。结果表明:模拟与试验结果吻合较好,所提出的模拟方法能够合理、准确地预测圆截面CFRP-钢管混凝土(CFRP-ST/C)的弯扭性能。同时通过参数分析对CFRP层数、材料强度、弯矩比和含钢率等参数对构件弯-扭性能的影响进行研究。最后,以试验与有限元结果为基础,提出了CFRP-ST/C的弯-扭承载力的计算表达式,通过计算可知,构件抗扭承载力计算结果/抗扭承载力试验结果(Tftc/Tftt)的平均值为0.998,均方差为0.038;构件抗扭承载力计算结果/抗扭承载力有限元结果(Tftc/Tftf)的平均值为0.973,均方差为0.051。
摘要:
纤维增强复合材料(FRP)箍筋角部弯曲段受拉强度是箍筋破坏的关键控制参数,为研究新型矩形截面连续纤维玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)箍筋的弯曲段受拉性能,采用ACIB.5试验方法测试并得到了9种不同矩形截面GFRP箍筋与传统拉挤圆形截面箍筋的弯曲段受拉强度,考察了箍筋形式、截面宽度、厚度及宽厚比对GFRP箍筋弯曲段受拉性能的影响规律。试验结果表明,矩形截面连续纤维GFRP箍筋的弯曲段受拉强度与圆形截面拉挤箍筋相比有明显提高。弯曲段受拉强度与直线段受拉强度之比随矩形截面厚度的减小而增大,随截面宽度增加而减小。当截面面积一定时,随着宽厚比的增大,弯曲段受拉强度与直线段受拉强度之比呈增大趋势,但增长幅度逐渐减小。根据试验数据建立了考虑弯曲半径与截面宽厚比影响的矩形截面连续纤维GFRP箍筋弯曲段受拉强度预测模型,箍筋弯曲半径建议在25~40 mm范围内取值,依据不同的弯曲半径,连续纤维GFRP箍筋最优宽厚比的建议取值范围为2~8,为该类箍筋实际应用提供了设计依据。