CFRP-PVC管内置螺旋筋混凝土柱抗震性能试验研究
许瑞天1 陈宗平1,2,3
1、广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004
2、南宁学院,广西南宁 530200
3、广西大学工程防灾与结构安全教育部重点试验室,广西南宁530004
Experimental study on seismic behavior of concrete columns with spiral reinforcement embedded in CFRP-PVC tube
Xu Ruitian1 Chen Zongping1,2,3
1. College of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning 530004, China
2. Nanning University, Nanning 530200, China
3. Key Laboratory of Engineering Disaster Prevention and Structural Safety of the Ministry of Education, Guangxi University, Nanning 530004, China
摘要 聚氯乙烯(PVC耐腐蚀)、碳纤维(CFRP轻质高强)和螺旋筋(强塑性)进行组合可以使材料特性充分互补从而为混凝土提供约束,有效改善钢筋混凝土的力学性能。为研究CFRPPVC管内置螺旋筋混凝土柱的抗震性能,以螺旋筋直径、螺旋筋间距和剪跨比为变化参数,完成9个试件的低周反复加载试验。结果表明:绝大部分试件发生了CFRP-PVC复合管断裂的压弯破坏,螺旋筋在达到极限荷载后在受压区提供明显约束作用,从而提高抗震性能;所有试件破坏延性在2.76~4.35之间,极限层间位移角均大于1/30,满足规范要求;螺旋箍筋直径的减小、螺旋筋间距的增加和剪跨比的增大均使试件的抗剪承载力和延性降低,但对刚度退化影响不大。基于ABAQUS软件建立的精细有限元模型能较准确地预测CFRP-PVC螺旋筋复合约束混凝土柱在恒定轴力和反复水平力下的承载力和内部混凝土开裂行为,参数分析表明:轴压比、混凝土强度显著影响试件的承载力和变形能力,纵筋强度和直径对试件承载力和屈服后的刚度影响较大,并提出混凝土强度与轴压比限值的匹配关系。所提出的压弯承载力计算方法在较低轴压比和使用普通强度等级混凝土时具有良好的适用性。
关键词 :
CFRP-PVC组合管 ,
螺旋筋 ,
抗震性能 ,
有限元分析 ,
承载力计算
[1]
邓婷 黄茂松 时振昊 张中杰 王浩然. 软黏土深埋矩形顶管施工地层变形分析 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(S2): 157-162.
[2]
郝际平 冯啸天 于金光. FRP-钢复合板剪力墙力学性能试验研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(9): 1-14.
[3]
樊一凡 陈之毅. 基于优化选点的土层剪切波速随机性对地铁车站结构抗震性能的影响研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(8): 174-183.
[4]
杨佑发 金鸿慎 刘议蓬. 考虑SSI效应的山地掉层框架-摇摆墙结构的地震反应特性分析 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(7): 1-11.
[5]
谢启芳 张毅 闫竹玲 张利朋 吴亚杰. 木质摩擦转动节点连接胶合木框架抗震性能试验研究与理论分析 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(7): 34-44.
[6]
王静峰 华正茂 沈奇罕 马贤峰. 椭圆钢管混凝土柱抗震性能试验与分析 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(6): 38-51, 62.
[7]
薛建阳 张炜 张翀 赵飞. 型钢混凝土T形柱-钢筋混凝土板新型节点冲切性能研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(6): 1-13.
[8]
张锡治 李星乾 章少华 张天鹤 王涛 黄世敏. 带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构抗震性能试验研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(5): 32-46.
[9]
彭卫兵 张宇涛 范大军 李翠华 董振勇. 装配式小半径曲线梁桥力学性能及施工技术研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(5): 69-78.
[10]
徐亚洲 魏克伦 李明涛. 基于并筋-灌浆波纹管连接的预制桥墩-盖梁节点抗震性能研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(2): 12-22.
[11]
邢国华 王志萌 秦拥军 黄娇 范玺. 新型装配式混凝土框架节点抗震性能试验研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(2): 23-33.
[12]
王明谦 许清风 冷予冰 张富文 陈溪 陈玲珠. 高层胶合木框架-混凝土核心筒结构振动台试验研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(12): 49-58, 70.
[13]
黄育凡 吴庆雄 刘钰薇 袁辉辉. 墩梁半刚性连接节点受力性能与计算方法研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(10): 78-92.
[14]
李聪 陈宝春 谢泽豪 苏家战. 钢-UHPC组合板环氧黏结界面抗剪与抗拉性能试验 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(1): 25-36, 56.
[15]
徐艳 曾增 王志强 王志刚. 承插式桥墩连接构造及其力学行为的研究进展 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(1): 90-108.