CFRP-不锈钢夹层管混凝土柱轴压试验及承载力计算方法 |
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引用本文: | 陈宗平,覃伟恒,梁宇涵,周济.CFRP-不锈钢夹层管混凝土柱轴压试验及承载力计算方法[J].华南理工大学学报(自然科学版),2024(1):1-14. |
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作者姓名: | 陈宗平 覃伟恒 梁宇涵 周济 |
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作者单位: | 1. 广西大学土木建筑工程学院;2. 南宁学院土木与建筑工程学院;3. 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(52220105005); |
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摘 要: | 为了提升薄壁不锈钢结构的承载性能和耐久性,在不锈钢管内外壁粘贴碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber-Reinforced Polymer,CFRP)复合约束海水海砂混凝土,制得一种CFRP-不锈钢夹层管海水海砂混凝土结构。以CFRP粘贴层数和方式为变化参数,对18个短柱试件进行了单调轴心受压试验,观察了试件的受力破坏过程及形态,获取了荷载-位移曲线和材料应变分布数据,分析了试件轴压力学性能的变化规律。结果表明:内外贴CFRP能有效地提高结构的承载能力和变形能力;无CFRP和内贴CFRP试件的破坏形态均为剪切破坏,但破坏形态会随着外贴CFRP层数的增加向腰鼓破坏转变;在相同粘贴方式下,试件的承载能力、变形能力和耗能能力随着CFRP层数的增加呈非线性提高;在相同粘贴层数下,内贴CFRP的力学性能提升效果优于外贴CFRP,粘贴1层和2层CFRP时,内贴试件的极限承载力相较于外贴试件能再提高5.6%和6.7%,同时内贴1层CFRP的试件的耗能能力与外贴2层CFRP的相当;应变分析显示,在试件破坏前,CFRP与不锈钢协同工作良好。文中最后基于极限平衡法,考虑不锈钢的应变硬化效应,提出了C...
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关 键 词: | 碳纤维增强复合材料 不锈钢 海水海砂混凝土 单调轴压 能量耗散 承载力计算 |
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