CFRP-UHPC-钢管组合短柱轴压性能研究
2021-06-25邓宗才李万超
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2021年10期
邓宗才,李万超
(北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室,北京 100124)
超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)是一种具有广阔发展前景的新型混凝土,近年来受到了许多学者的广泛关注[1-4].与传统混凝土相比,UHPC具有超高强度、超高韧性和优良耐久性等优点,应用于结构中可有效减轻结构自重,提高结构安全性和耐久性[5].
纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)是一种轻质高强、耐腐蚀以及施工方便的复合材料,在结构加固方面具有广泛的应用[6].研究表明,FRP加固混凝土柱可有效地提高其强度和延性[7-8].近年来,FRP逐渐应用于一些新型组合柱中,比如FRP-混凝土-钢管组合柱.
FRP-混凝土-钢管组合柱是由外层的FRP、内层钢管以及两者之间填充的混凝土组成[9],在该组合形式下,FRP、钢管以及混凝土3种材料优势互补,使组合柱具有良好的力学性能和耐久性.组合柱外层的FRP具有很强的抗腐蚀能力,可有效保护内部混凝土和钢管不受腐蚀;内部混凝土在FRP和钢管共同约束下,其强度和延性得到了有效提高,进而使组合柱具有良好的抗压性能和抗震性能;内部钢管在混凝土约束下,其屈曲被延迟;另外,该组合柱内部的孔洞还可减轻结构自重.因此,该组合柱在超高层建筑、桥梁柱墩以及处于腐蚀环境中的结构等方面具有广泛的应用前景.
对于FRP-混凝土-钢管组合柱,国内外学者已经进行了许多研究.滕锦光等[9]最先提出了FRP-混凝土-钢管组合柱这一组合形式,并研究了其轴压性能和抗弯性能,发现其具有良好的延性;……
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