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FRP-混凝土—钢管组合方柱轴压性能研究

作　者: 段向攀
导　师: 高丹盈
学　校: 郑州大学
专　业: 水工结构工程
关键词: FRP-混凝土-钢管组合柱 方柱 轴心抗压 空心率 径厚比 FRP布层数
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 104次
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内容摘要


近50年来,组合结构作为一种新型的结构形式得到了国内外学术界和工程界的一致认可。组合结构结合了混凝土和其它材料的特点,具有自重轻、刚度大、抗震性能好等一系列优点。工程中应用较为广泛的组合结构有钢管混凝土柱、组合梁和组合柱等。FRP-混凝土-钢管组合柱是一种新的结构形式。本文设计并进行了10个方柱的轴压试验,其中包括6个FRP-混凝土-钢管组合柱、2个FRP混凝土实心柱和2个FRP混凝土空心柱。研究空心率、径厚比和FRP层数对组合柱混凝土受力性能的影响,提出了组合柱混凝土峰值应力和峰值应变的计算公式。得出以下主要结论：(1)FRP-混凝土-钢管组合柱在加载后期体现出了良好的延性,并且组合柱中混凝土强度都有一定的提高。(2)随着空心率的增大,混凝土峰值应力和峰值应变均提高；径厚比越小,混凝土峰值应力与峰值应变越大；随着FRP层数的增加,混凝土峰值应力和峰值应变均提高。(3)用FRP混凝土实心柱混凝土峰值应力和峰值应变的试验数据验证了已有的计算公式,在此基础上,提出了FRP-混凝土-钢管组合柱混凝土峰值应力和峰值应变的计算公式。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-9
1 绪论  9-19
  1.1 选题背景  9-10
  1.2 组合结构发展概况  10-12
    1.2.1 普通组合结构的发展  10-11
    1.2.2 FRP组合结构的发展  11-12
  1.3 研究现状及研究方法  12-18
    1.3.1 FRP约束混凝土方柱的研究现状  12-13
    1.3.2 FRP约束混凝土方柱的研究方法  13-15
    1.3.3 FRP-混凝土-钢管组合柱的研究现状  15-17
    1.3.4 FRP-混凝土-钢管组合柱的研究方法  17-18
  1.4 本文的主要研究内容  18-19
2 试验设计  19-27
  2.1 试验材料  19-20
  2.2 材性试验  20-22
    2.2.1 混凝土材性试验  20
    2.2.2 FRP材性试验  20
    2.2.3 钢管材性试验  20-22
  2.3 试件设计及其制作  22-25
    2.3.1 试件设计  22-23
    2.3.2 试件制作  23-25
  2.4 试件测量及加载  25-27
    2.4.1 测量方法  25
    2.4.2 加载方法  25-27
3 试验现象及结果  27-36
  3.1 试验现象  27-34
    3.1.1 试件S2和S4的试验现象  27-28
    3.1.2 试件K2和K4的试验现象  28-29
    3.1.3 试件Z2-A和Z4-A的试验现象  29-31
    3.1.4 试件Z2-B1和ZA-B1的试验现象  31-32
    3.1.5 试件Z2-B2和ZA-B2的试验现象  32-34
  3.2 主要试验结果  34-36
4 组合柱受力性能影响因素分析  36-49
  4.1 组合柱归一化的轴向应力-轴向应变曲线和归一化的轴向应力-环向应变曲线  36-39
  4.2 组合柱中混凝土的承载力  39-43
  4.3 空心率对混凝土性能的影响  43-45
  4.4 径厚比对混凝土性能的影响  45-46
  4.5 FRP层数对混凝土性能的影响  46-48
  4.6 本章小结  48-49
5 组合柱混凝土受力性能分析  49-58
  5.1 组合柱应力-应变关系分析  49-51
    5.1.1 FRP实心柱应力-应变关系  49-50
    5.1.2 FRP-混凝土-钢管组合柱应力-应变关系  50-51
  5.2 FRP实心柱混凝土受力性能分析  51-55
    5.2.1 参数引入与分析  51-54
    5.2.2 极限强度和峰值应变  54-55
  5.3 FRP-混凝土-钢管组合柱混凝土受力性能分析  55-57
    5.3.1 参数分析  55-56
    5.3.2 极限强度和峰值应变  56-57
  5.4 本章小结  57-58
6 结论与展望  58-60
  6.1 结论  58
  6.2 展望  58-60
参考文献  60-62
个人简历  62-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 组合结构 > 其他组合结构
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