AFRP约束混凝土柱性能理论

前言

第一章 概论

1.1 afrp约束混凝土柱的特点

1.2 afrp加固混凝土结构的规范规程

1.3 工程应用

1.4 本书的主要内容

第二章 短期荷载作用下afrp约束高强素混凝土柱的性能

2.1 引言

2.2 研究现状

2.3 试验研究

2.4 预测模型

2.5 数值分析

第三章 短期荷载作用下afrp约束高强钢筋混凝土柱的性能

3.1 引言

3.2 研究现状

3.3 试验研究

3.4 预测模型

3.5 数值分析

第四章 长期荷载作用下afrp约束混凝土柱的性能

4.1 引言

4.2 研究现状

4.3 试验研究

4.4 混凝土徐变、收缩模型

4.5 frp徐变模型

4.6 frp约束混凝土柱徐变模型

4.7 试验及模型分析结果与讨论

4.8 参数分析

第五章 长期荷载作用后afrp约束混凝土柱的性能

5.1 引言

5.2 研究现状

5.3 试验研究

5.4 徐变-塑性应力-应变关系模型

5.5 试验结果分析及模型验证

第六章 afrp约束混凝土柱的尺寸效应

6.1 引言

6.2 研究现状

6.3 试验研究

6.4 试验结果和分析

6.5 尺寸相关的预测模型

第七章 anip约束混凝土柱的多尺度分析

7.1 引言

7.2 研究现状

7.3 基于微结构稳定理论的多尺度解析模型

7.4 基于分形-微平面模型的多尺度数值分析

参考文献 2100433B

《AFRP约束混凝土柱性能理论》旨在对AFRP约束混凝土短柱的轴压性能进行理论分析，主要内容包括短期荷载作用下AFRP约束高强混凝土和高强钢筋混凝土短柱的性能、长期荷载作用下（后）AFRP约束混凝土短柱的性能、AFRP约束混凝土短柱的尺寸效应研究及多尺度分析。

本书系统地阐述了作者在钢管约束混凝土柱，钢管约束钢筋混凝土柱，钢管约束型钢混凝土柱的理论、试验方法和设计方法方面的创新性研究成果，并给出了这种新型构件的典型工程应用实例。内容主要包括：钢管约束混凝土轴压短柱的力学性能；钢管约束钢筋混凝土框架柱和钢管约束型钢混凝土框架柱的滞回性能；各类钢管约束混凝土柱的承载力计算方法、构造与设计方法；钢管约束混凝土柱的五个典型工程应用情况。

本书可供土木工程专业的高年级本科生、研究生、教师、科研人员和工程技术人员参考。

钢管约束钢筋混凝土柱具有承载力高、抗震性能好、节点构造简单等优点，在高层建筑与大跨空间结构中得到了应用。目前国内外尚无关于方钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能的研究，更无设计规范或规程可供参考。因受力特点不同，方钢管约束钢筋混凝土柱不能套用钢筋混凝土柱或钢管混凝土柱的抗火研究成果。因此对方钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能开展了试验研究与理论分析，并提出了相应的抗火设计方法。首先进行了方钢管约束钢筋混凝土柱足尺明火试验，实测了标准火灾作用下构件截面关键测点温度、轴向变形、柱顶转角、侧向变形、耐火极限和破坏模式，获得了荷载比和偏心距对火灾下构件变形和耐火极限的影响规律。建立了方钢管约束钢筋混凝土柱温度场和耐火极限的有限元分析模型，分析了荷载比、截面尺寸、偏心率等参数对温度场和耐火极限的影响规律，提出了标准火灾作用下钢管、钢筋与混凝土温度的计算方法与耐火极限的计算方法。实际结构中受火柱受到相邻构件的约束，受力机理和抗火性能与单体构件显著不同，因此分析了端部轴向约束与转动约束作用对构件抗火性能的影响。获得了轴向约束刚度比和转动约束刚度比对构件耐火极限的影响规律，提出了火灾下构件计算长度计算公式，以及考虑端部约束的方钢管约束钢筋混凝土柱抗火设计方法。本项目揭示了火灾下方钢管约束钢筋混凝土柱的工作机理，建立了方钢管约束钢筋混凝土柱的抗火设计方法，为该类构件的防火设计奠定了基础，进一步完善了钢管约束钢筋混凝土柱的设计理论。 2100433B

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 FRP对性能不足的混凝土柱修复和加固的应用研究

1．3 FRP约束混凝土柱受压性能的国内外研究现状

1．3．1 轴心受压性能

1．3．2 应力-应变关系模型

1．3．3 偏心受压性能

1．3．4 数值模拟

1．3．5 FRP-混凝土-钢新型组合柱

1．4 主要研究内容及意义

1．5 本章小结

第二章 FRP约束混凝土柱的轴压性能研究Ⅰ：应力-应变关系模型和数值模拟

2．1 引言

2．2 轴压下FRP约束混凝土应力-应变关系统一模型

2．2．1 应力-应变关系曲线

2．2．2 转折点应力和应变

2．2．3 极限破坏点应力

2．2．4 极限破坏点应变

2．2．5 模型验证

2．3 FRP对混凝土强弱约束的判别模型

2．3．1 已有的强弱约束判别模型

2．3．2 建议模型

2．4 轴压下FRP约束混凝土柱的数值模拟

2．4．1 问题的提出

2．4．2 单元类型和材料模型选取

2．4．3 有限元模型

2．4．4 数值模型验证

2．4．5 数值结果分析

2．5 本章小结

第三章 FRP约束混凝土柱的轴压性能研究Ⅱ：强度和极限应变模型

3．1 引言

3．2 已有模型

3．2．1 主要影响参数

3．2．2 已有的强度模型

3．2．3 已有的极限应变模型

3．3 对已有模型的评估

3．3．1 试验数据采集

3．3．2 对已有强度模型的评估

3．3．3 对已有极限应变模型的评估

3．4 建议模型

3．5 本章小结

第四章 FRP约束钢筋混凝土柱的偏压性能研究

4．1 引言

4．2 偏压下FRP约束钢筋混凝土柱的数值模拟

4．2．1 单元类型和材料模型选取

4．2．2 有限元模型

4．2．3 数值模型验证

4．2．4 数值结果分析

4．3 基于数值模型的数值试验

4．3．1 试验设计及结果分析

4．3．2 柱中部受压区混凝土最大应力和最大应变的计算

4．4 偏压下FRP约束钢筋混凝土柱承载力计算模型

4．4．1 承载力分析模型

4．4．2 承载力设计模型

4．5 偏压下FRP约束钢筋混凝土柱P-M关系模型

4．5．1 P-M关系简化计算模型

4．5．2 简化模型验证

4．5．3 基于简化计算模型的参数分析

4．6 本章小结

第五章 FRP-混凝土-钢混合双管柱的轴压性能研究

5．1 引言

5．2 FRP与钢双管约束混凝土应力-应变关系理论模型

5．2．1 变形协调假定

5．2．2 平面应变条件下受力分析

5．2．3 材料本构关系及破坏准则选取

5．2．4 理论模型计算流程

5．2．5 理论模型验证

5．2．6 基于理论模型的参数分析

5．3 轴压下FRP-混凝土-钢混合双管柱的数值模拟

5．3．1 单元类型和材料模型选取

5．3．2 有限元模型

5．3．3 数值模型验证

5．3．4 数值结果分析

5．4 加载方式对FRP-混凝土-钢混合双管柱轴压性能的影响

5．4．1 不同加载方式下轴压性能的理论分析

5．4．2 算例分析

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要工作及结论

6．2 主要创新点

6．3 有待解决的问题

附录

附录A FRP约束混凝土柱轴压试验资料

附录B FRP约束钢筋混凝土柱偏压试验资料

附录C FRP-混凝土-钢混合双管柱轴压试验资料

参考文献 2100433B