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圆截面碳纤维增强聚合物-钢管混凝土压-扭性能研究

陈朋辉 王庆利

陈朋辉, 王庆利. 圆截面碳纤维增强聚合物-钢管混凝土压-扭性能研究[J]. 工业建筑, 2022, 52(1): 17-25. doi: 10.13204/j.gyjzG20090604
引用本文: 陈朋辉, 王庆利. 圆截面碳纤维增强聚合物-钢管混凝土压-扭性能研究[J]. 工业建筑, 2022, 52(1): 17-25. doi: 10.13204/j.gyjzG20090604
CHEN Penghui, WANG Qingli. Research on Mechanical Properties of Concrete Filled Circular CFRP-steel Tubular Under Compression and Torsion[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2022, 52(1): 17-25. doi: 10.13204/j.gyjzG20090604
Citation: CHEN Penghui, WANG Qingli. Research on Mechanical Properties of Concrete Filled Circular CFRP-steel Tubular Under Compression and Torsion[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2022, 52(1): 17-25. doi: 10.13204/j.gyjzG20090604

圆截面碳纤维增强聚合物-钢管混凝土压-扭性能研究

doi: 10.13204/j.gyjzG20090604
基金项目: 

国家自然科学基金面上项目(51378320);辽宁省"兴辽英才计划"创新领军人才(XLYC1902009);四川省青年科技创新团队项目(2019JDTD0017)。

详细信息
    作者简介:

    陈朋辉,男,1993年出生,硕士研究生。

    通讯作者:

    王庆利,男,1972年出生,教授,博士,硕士生导师,320183700100@ustl.edu.cn。

Research on Mechanical Properties of Concrete Filled Circular CFRP-steel Tubular Under Compression and Torsion

  • 摘要: 为探究圆截面碳纤维增强聚合物(CFRP)-钢管混凝土在压-扭荷载作用下的力学性能,结合8个CFRP-钢管混凝土试件进行压-扭静力加载试验,对试件的试验现象、扭矩-转角曲线、钢管与碳纤维的协同工作以及平截面假定进行了探讨;应用有限元软件建立模型进行对比,模拟结果与试验结果相吻合;以上述研究为基础,对构件进行了受力全过程分析;参数分析的结果表明,横向碳纤维层数、混凝土强度和含钢率对扭矩-转角曲线的形状无明显影响;横向碳纤维层数、钢材屈服强度、混凝土强度和含钢率的增加可以提高构件的承载力,适当的轴压比也可以提高构件的承载力;基于性能分析结果,得出圆截面CFRP-钢管混凝土的压-扭极限承载力方程,通过验证可知与试验结果拟合良好。
  • [1] HU Y M, YU T, TENG J G. FRP-confined circular concrete-filled thin steel tubes under axial compression[J]. Journal of Composite for Construction, 2011, 15(5):850-860.
    [2] CHOI K K, XIAO Y. Analytical model of circular CFRP confined concrete-filled steel tubular columns under axial compression[J]. Journal of Composite for Constructions, 2010, 14(1):125-133.
    [3] SUNDANAJA M C, GANESH P G. Investigation on strengthening of CFST members under compression using CFRP composites[J]. Journal of Reinforced Plastic and Composite, 2011, 30(15):1251-1264.
    [4] SUNDANAJA M C, GANESH P G. Experimental study on CFST members strengthened by CFRP composite under compression[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2012, 72(5):75-83.
    [5] TAO Z, HAN L H, ZHUANG J P. Axial loading behavior of CFRP strengthened concrete-filled steel tubular stub columns[J]. Advances in Structural Engineering, 2007, 10(1):37-46.
    [6] WANG Q L, SHAO Y B. Compressive performances of concrete filled square CFRP-steel tubes (S-CFRP-CFST)[J]. Steel and Composite Structures, 2014, 16(5):455-480.
    [7] WANG Q L, SHAO Y B. Flexural performance of circular concrete filled CFRP-steel tubes[J]. Advanced Steel Constructions, 2015, 11(2):127-149.
    [8] SUNDANAJA M C, GANESH P G. Finite element modeling of CFRP jacketed CFST members under flexural loading[J]. Thin-Walled Structures, 2011, 49(12):1483-1491.
    [9] WANG Q L, LI J, SHAO Y B, et al. Flexural performances of square concrete filled CFRP-steel tubes (S-CF-CFRP-ST)[J]. Advances in Structural Engineering, 2015, 18(8):1319-1344.
    [10] 陈东, 王庆利. 碳纤维增强聚合物-方钢管混凝土剪切性能试验[J]. 建筑结构学报, 2018, 39(增2):162-168.
    [11] WANG Q L, QU S E, SHAO Y B, et al. Static behavior of axially compressed circular concrete filled CFRP-steel tubular (C-CF-CFRP-ST) columns with moderate slenderness ratio[J]. Advanced Steel Constructions, 2016, 12(3):263-295.
    [12] WANG Q L, ZHAO Z, SHAO Y B, et al. Static behavior of axially compressed square concrete filled CFRP-steel tubular (S-CF-CFRP-ST) columns with moderate slenderness[J]. Thin-Walled Structures, 2017, 110(1):106-122.
    [13] 王庆利, 刘洋, 董志峰. 圆CFRP-钢管混凝土扭转性能试验研究[J]. 土木工程学报, 2009, 42(11):91-101.
    [14] 王庆利, 凌张娜, 陈东. 碳纤维增强聚合物-方形截面钢管混凝土构件扭转性能试验研究[J]. 建筑结构学报, 2017, 38(增刊1):478-484.
    [15] 王宇航, 王雨嫣, 胡少伟. 海洋结构CFRP环向约束钢管混凝土柱在压弯扭荷载下的力学性能研究[J]. 工程力学, 2019, 36(8):96-105.
    [16] 沈泽帅,王庆利,邵永波.压-扭荷载下CFRP-方形钢管混凝土的力学性能研究[J].土木工程学报, 2020, 53(8):45-56.
    [17] TAO Z, WANG Z B, HAN L H, et al. Fire performance of concrete-filled steel tubular columns strengthened by CFRP[J]. Steel and Composite Structures, 2011, 11(4):307-324.
    [18] PARK J W, HONG Y K, CHOI S M. Behaviors of concrete filled square steel tubes confined by carbon fiber sheets (CFS) under compression and cyclic loads[J]. Steel and Composite Structures, 2010, 10(2):187-205.
    [19] TAO Z, HAN L H, ZHUANG J P. Cyclic performance of fire-damaged concrete-filled steel tubular beam-columns repaired with CFRP wraps[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2008, 64(1):37-50.
    [20] 车媛, 王庆利, 邵永波, 等. 圆CFRP-钢管混凝土压弯构件滞回性能试验研究[J]. 土木工程学报, 2011, 44(7):46-54.
    [21] 王庆利, 牛献军, 冯立明. 圆CFRP-钢管混凝土压弯构件滞回性能的参数分析与恢复力模型[J]. 工程力学, 2017, 34(增刊):159-166.
    [22] 王庆利, 谭鹏宇, 魏溯华. 圆CFRP-钢管混凝土压弯构件静力性能试验研究[J]. 建筑结构学报, 2008, 28(5):67-74.
    [23] 王庆利, 陈星宇, 张芝润. 碳纤维增强方钢管混凝土压弯构件的静力性能(I):试验研究与有限元模拟[J]. 工业建筑, 2014, 44(7):141-145.
    [24] WANG Y H, WANG Y Y, HOU C, et al. Combined compression-bending-torsion behavious of CFST columns confined by CFRP for marine structures[J].Composite Structures, 2020, 242.DOI: 10.1016/j.compstruct.2020.112181.
    [25] LI S, HAN L H, HOU C. Concrete-encased CFST columns under combine compression and torsion:Analytical behavior[J].Journal of Constructional Steel Research,2018,144:236-252.
    [26] WANG W D, ZHI L J, YAN J, et al. Performance of steel-reinforced circular concrete-filled steel tubular members under combined compression and torsion[J]. Journal of Constructional Steel Resesrch,2020,173(4).DOI: 10.1016/j.jcsr.2020.106271.
    [27] WANG Y H, WANG W, YU J, et al. Ultimate bearing capacity correlation of steel tube confined RC column under combined compression-bending-torsion load[J]. Thin-Walled Structures,2019,145.DOI: 10.1016/j.tws.2019.106408.
    [28] WANG Y H, WANG W, CHEN J. Seismic behavior of steel tube confined RC columns under compression-bending-torsion combined load[J]. Journal of Constructional Steel Research,2018,143:83-96.
    [29] NIE J G, WANG Y H, FAN J S. Experimental research on concrete filled steel tube columns under combined compression-bending-torsion cyclic[J].Thin-Walled Structures,2013,67:1-14.
    [30] CHE Y, WANG Q L, SHAO Y B. Compressive performances of the concrete filled circular CFRP-steel tube (C-CFRP-CFST)[J]. Advanced Steel Construction, 2012, 8(4):311-338.
    [31] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法:GB/T 228.1-2010[S].北京:中国标准出版社,2011.
    [32] 刘威. 圆钢管混凝土局部受压时的工作机理研究[D].福州:福州大学, 2005.
    [33] 王庆利. CFRP-钢管混凝土[M]. 北京:科学出版社, 2017.
    [34] 韩林海. 钢管混凝土结构-理论与实践[M]. 3版. 北京:科学出版社, 2016.
    [35] 王庆利, 朱贺飞, 高轶夫.圆CFRP-钢管约束混凝土轴压力作用下的本构关系[J].沈阳建筑大学学报, 2007, 23(2):199-203.
    [36] 屈绍娥. 圆CFRP-钢管混凝土构件扭转性能研究[D].沈阳:沈阳建筑大学, 2017.
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  • 收稿日期:  2020-09-06
  • 网络出版日期:  2022-04-24

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