圆CFRP-钢管混凝土压、弯构件数值分析

摘要

组合结构的特点是通过组合材料之间的相互关系，充分发挥组成材料的优点。CFRP-钢管混凝土结构是组合结构的一种，是在钢管混凝土结构外包CFRP,从而使钢管内的核心混凝土处于CFRP和钢管的双重约束之下，它兼有钢管混凝土构件和FRP约束混凝土构件的优点。由于CFRP-钢管混凝土构件的一系列优点，使对它的研究工作得以在大范围开展，以便更加合理地应用于实践。 CFRP-钢管混凝土的主要特点是混凝土三向受压，构件承载能力大为提高。所以这种结构形式适宜用做轴压短柱，但很多时候造成偏心的受力情况。因此本课题选择模拟圆CFRP-钢管混凝土压、弯构件，具体模拟的构件包括圆CFRP-钢管混凝土轴压短柱、受弯构件、轴压长柱、偏压构件和钢管混凝土轴压短柱、受弯构件、轴压长柱、偏压构件，对受弯构件和轴压长柱的模拟将有助于模拟偏压构件。主要模拟的曲线类型是轴压短柱的荷载-纵向应变曲线，受弯构件、轴压长柱、偏压构件的荷载-中截面挠度曲线。 本课题应用的方法是纤维模型法，即分别选定组成构件的材料的本构关系，运用平衡条件和变形协调条件将各材料的应力应变关系合成构件的组合关系。编程所用的语言是MATLAB。编程的思路是首先确定构件各组成材料的本构关系，在合理的假设条件下编写MATLAB程序（轴压短柱按受压考虑，随着纵向应变的增加，计算出钢管和混凝土的纵向应力；受弯构件、轴压长柱和偏压构件按压弯构件考虑，随着构件中截面挠度的增加计算中截面各单元的应力，对于受弯构件、轴压长柱和偏压构件有相同的截面单元划分）,输入本课题组做的10根圆CFRP-钢管混凝土轴压短柱、5根圆钢管混凝土轴压短柱、16根圆CFRP-钢管混凝土受弯构件、8根圆钢管混凝土受弯构件、40根圆CFRP-钢管混凝土轴心受压长柱、8根圆钢管混凝土轴心受压长柱、32根圆CFRP-钢管混凝土偏压构件的参数，绘出相关曲线，并与实验曲线相比，证明此方法的有效性。 最后，对于各种类型的构件，锁定其他参数，变化一个参数，然后模拟一组曲线，分析变化的参数对模拟曲线形态的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 圆CFRP-钢管混凝土轴压短柱的数值分析

第三章 圆CFRP-钢管混凝土受弯构件的数值分析

第四章 圆CFRP-钢管混凝土轴心受压长柱的数值分析

第五章 圆CFRP-钢管混凝土偏压构件的数值分析

第六章 结论与展望

参考文献

作者简介、作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢