GFRP管约束钢骨混凝土构件受弯非线性分析*
2021-05-24王家祥宋志刚
沈阳工业大学学报 2021年3期
樊 成,王家祥,宋志刚
(大连大学 材料破坏力学数值试验研究中心,辽宁 大连 116622)
构件受压时GFRP管对核心混凝土具有较好的约束作用[1-3],而对于GFRP管钢骨混凝土受弯构件来讲,GFRP管对核心混凝土的约束效果相对较差,但实际工程中GFRP混凝土组合构件承受弯矩作用却较为常见,如大偏心受压构件、小偏心受压构件和拉弯构件除承受轴力作用外也会受到弯矩的作用[4-5].受风荷载或地震荷载作用的多层、高层建筑的承重柱,受水平荷载作用的桩基础等均承受弯矩作用,因此,研究GFRP管混凝土构件的受弯力学性能是十分必要的[6-7].
现阶段国内对GFRP管约束钢骨混凝土受弯构件的研究较少.周乐[8]进行了三组试验构件分析管壁厚度和纤维缠绕角度对组合构件受弯承载力的影响,由于试验构件有限,不能详细分析各因素对受弯承载力的影响.本文通过有限元软件ABAQUS建立数值计算模型,在数值模拟结果与试验结果吻合良好的前提下,进一步研究GFRP管的纤维缠绕角度、剪跨比、GFRP管管壁厚度等因素对GFRP管约束混凝土组合构件受弯力学性能的影响.
1 有限元分析
1.1 混凝土本构关系
目前,国内外关于GFRP约束混凝土的本构模型研究较多[9-11].钱稼茹和刘明学通过大量的试验研究,考虑到FRP管本身的结构、纤维铺层缠绕以及构件的加载方式等主要因素的影响,提出了适用于FRP管混凝土的σ-ε计算模型[12],即
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1.2 GFRP管本构模型
本文采用ABAQUS中单层板模型模拟GFRP管的弹性段力学性能,复合材……
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