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局部屈曲FRP增強(qiáng)薄壁鋼管混凝土抗震性能

朱春陽; 趙穎華; 袁躍; 王科; 孫麗 沈陽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院; 沈陽110168; 大連海事大學(xué)道路橋梁工程研究所; 大連116026; 遼寧省交通廳公路管理局; 沈陽110005; 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司; 西安710075

摘要：為了研究FRP(Fiber Reinforced Polymer)增強(qiáng)薄壁鋼管混凝土的抗震機(jī)理，提出FRP約束鋼管局部屈曲應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系并建立FRP約束鋼管恢復(fù)力模型，在此基礎(chǔ)上建立FRP增強(qiáng)薄壁鋼管混凝土柱滯回模型，開展FRP增強(qiáng)薄壁鋼管混凝土柱擬靜力試驗(yàn)以驗(yàn)證滯回模型的合理性，同時(shí)考查FRP布置方式對柱體抗震性能的影響，利用滯回模型對FRP增強(qiáng)薄壁鋼管混凝土的耗能機(jī)理進(jìn)行分析。研究表明，薄壁鋼管局部屈曲所導(dǎo)致的強(qiáng)度退化是柱體抗震性能劣化的主要原因，基于纖維力學(xué)特性合理設(shè)計(jì)FRP的增強(qiáng)方式可有效提升柱體的抗震性能。CFRP宜采用環(huán)向約束方式抑制薄壁鋼管的局部屈曲；GFRP宜采用縱向抗彎方式提高柱體大變形下的承載能力。FRP增強(qiáng)薄壁鋼管混凝土的耗能主要由鋼管承擔(dān)，在本文研究參數(shù)范圍內(nèi)，薄壁鋼管耗能占比超過80%，混凝土耗能介于10%~20%，縱向FRP耗能小于8%，對薄壁鋼管實(shí)施有效約束后，其耗能可提高40%以上。

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