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纤维(FRP)约束混凝土柱力学性能研究

胡芳芳  
【摘要】:纤维约束混凝土柱具有承载力高、抗腐蚀性好和施工方便等优点,许多学者对纤维(FRP)约束混凝土柱轴心受压力学性能进行了大量研究。本文搜集了当前国内外纤维(FRP)约束混凝土方面的试验数据及研究成果,对约束混凝土各方面的研究进行系统归纳和理论分析,结合搜集的试验资料对当前学术界所提出的多种FRP片材约束混凝土轴压强度和本构关系进行计算并加以分析评价,提出以K.Miyauchi模型作为改进模型的基础。利用大型有限元分析软件ANSYS,对FRP片材约束混凝土圆柱轴心受压进行仿真,通过考虑FRP材料类型、粘贴层数、配箍量及构件尺寸等多种影响因素,建立不同的有限元仿真模型,比较全面地获得了FRP片材约束混凝土圆柱轴心受压时的力学性能。在有限元仿真的基础上,通过对比分析有限元计算结果,提出参数λ、ξ及配箍率ρ,对K.Miyauchi模型加以改进,得出本文推荐模型——改进的Miyauchi本构关系模型,并利用文献中的试验资料对推荐模型加以检验,本文推荐的本构关系模型比已有模型考虑的影响因素更多,适用范围更广,计算精度更高。 根据本文推荐的FRP片材约束混凝土本构模型——改进的Miyauchi本构关系模型,本文推导了圆形截面受弯构件的M-φ计算公式。利用VB汇编语言编制计算M、φ程序,通过计算不同配箍率下混凝土构件的M、φ,讨论配箍率对FRP约束混凝土构件延性的影响。结果表明,混凝土构件的配箍率是影响FRP约束混凝土构件延性的重要因素之一。


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