内置GFRP管圆钢管混凝土组合柱力学性能有限元分析
与普通钢筋混凝土柱、钢骨混凝土柱、钢管混凝土柱、GFRP约束混凝土柱、GFRP-混凝土-钢管混凝土组合柱和双钢管混凝土组合柱相比，钢管混凝土中内置一种轻质高强、耐高温、耐腐蚀、可塑性好以及抗震性能好等优点于一身的GFRP管而形成的新型组合柱，改善了构件的力学性能。通过ABAQUS软件对组合柱进行轴压、偏压两种工况下的力学性能分析，本文主要研究内容与结论如下: (1)以内置圆形GFRP管厚度t2、GFRP管纤维缠绕角度、GFRP管直径d、外钢管厚度t1、内外混凝土强度等级以及长径比λ为影响参数，通过轴压组合柱的荷载-纵向位移曲线，得到承载力与延性两方面的变化规律。结果表明:内置圆形GFRP管厚度与外钢管的厚度对组合柱承载力与延性影响较大;核心与环形混凝土强度等级不同时，仅提高环形混凝土强度等级较仅提高核心混凝土强度等级构件承载力增长趋势明显;长径比对组合柱的承载力影响较小，但对延性影响大;与其它参数相比，GFRP管缠绕角度对组合柱的承载力与延性影响最小; (2)采用有限元法对偏压组合柱进行计算分析，模拟结果表明:与普通钢管混凝土柱相比，组合柱具有更高的承载力、更好的延性;其极限承载力和延性会随着偏心距和长径比的增加而下降，随着内置GFRP管厚度和外钢管厚度的增加而上升。 (3)依据以往公式，得到了适用于轴压组合柱极限承载力计算公式，并与有限元模拟结果和文献试验结果进行对比，满足要求;考虑内置GFRP管厚度t2、外钢管厚度t1、偏心距e和长径比λ四个参数的影响，拟合出了偏压组合柱极限承载力计算公式，与有限元计算结果进行对比，吻合度较好。
钢管混凝土柱;玻璃纤维增强塑料管;力学性能;计算公式
辽宁工程技术大学
硕士
结构工程
巩玉发
2017
中文
TU398;TU311.4
82
2018-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）