典型文献
FRP约束矩形高强钢管混凝土长柱轴压性能有限元分析
文献摘要:
以纤维增强复合材料(FRP)约束矩形高强钢管混凝土长柱的轴压试验为基础,利用有限元软件ABAQUS对FRP约束矩形高强钢管混凝土长柱进行了非线性有限元分析,有限元分析结果和试验荷载-位移曲线吻合较好,破坏模态一致,峰值荷载偏差平均值仅为0.5%,方差为0.080,验证了材料本构关系、单元类型、接触和边界条件等建模方法的可靠性,表明该有限元模型可以准确预测其轴压性能.基于试验和数值模拟分析了试件的受力机理:薄壁钢管在压应力较小时发生局部屈曲;混凝土在钢管鼓曲处发展了塑性应变和横向变形;由于倒角较小,FRP在角部存在应力集中现象,在鼓曲最严重处发生断裂.环向FRP约束延缓了钢管局部屈曲的萌生和发展,提高了核心混凝土的约束强度,对于内填普通强度(C40)混凝土的钢管混凝土柱,环向FRP在承载力上的提升作用较明显,方矩形截面试件的峰值承载力提高了6%~7%.对于内填高强度(C80)混凝土的钢管混凝土柱,方矩形截面试件的峰值承载力提高了4%~5%.最后利用该有限元模型探究了长细比参数对轴压性能的影响,结果表明:FRP对承载力的提升效果随着长细比的增大而降低,对倒角半径为20 mm的模型,当长细比达到31.3时,环向FRP仍能为柱提供有效约束,提升柱11%的峰值承载力.
文献关键词:
纤维增强复合材料;高强钢管混凝土长柱;轴压性能;非线性有限元分析;长细比
中图分类号:
作者姓名:
杜颜胜;高鼎辉;陈志华;郑子晗
作者机构:
天津大学建筑工程学院,天津 300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300072;天津市政工程设计研究总院有限公司,天津 300372
文献出处:
引用格式:
[1]杜颜胜;高鼎辉;陈志华;郑子晗-.FRP约束矩形高强钢管混凝土长柱轴压性能有限元分析)[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版),2022(01):66-76
A类:
高强钢管混凝土长柱
B类:
FRP,轴压性能,纤维增强复合材料,轴压试验,ABAQUS,非线性有限元分析,位移曲线,破坏模态,材料本构,本构关系,单元类型,准确预测,数值模拟分析,试件,受力机理,薄壁钢管,压应力,局部屈曲,鼓曲,塑性应变,横向变形,应力集中,集中现象,萌生,C40,钢管混凝土柱,提升作用,矩形截面,面试,C80,长细比,提升效果,对倒,倒角半径,比达
AB值:
0.211585
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