第一章 緒論

1．1 研究背景

1．2 FRP對(duì)性能不足的混凝土柱修復(fù)和加固的應(yīng)用研究

1．3 FRP約束混凝土柱受壓性能的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1．3．1 軸心受壓性能

1．3．2 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型

1．3．3 偏心受壓性能

1．3．4 數(shù)值模擬

1．3．5 FRP-混凝土-鋼新型組合柱

1．4 主要研究?jī)?nèi)容及意義

1．5 本章小結(jié)

第二章 FRP約束混凝土柱的軸壓性能研究Ⅰ：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型和數(shù)值模擬

2．1 引言

2．2 軸壓下FRP約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系統(tǒng)一模型

2．2．1 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線

2．2．2 轉(zhuǎn)折點(diǎn)應(yīng)力和應(yīng)變

2．2．3 極限破壞點(diǎn)應(yīng)力

2．2．4 極限破壞點(diǎn)應(yīng)變

2．2．5 模型驗(yàn)證

2．3 FRP對(duì)混凝土強(qiáng)弱約束的判別模型

2．3．1 已有的強(qiáng)弱約束判別模型

2．3．2 建議模型

2．4 軸壓下FRP約束混凝土柱的數(shù)值模擬

2．4．1 問題的提出

2．4．2 單元類型和材料模型選取

2．4．3 有限元模型

2．4．4 數(shù)值模型驗(yàn)證

2．4．5 數(shù)值結(jié)果分析

2．5 本章小結(jié)

第三章 FRP約束混凝土柱的軸壓性能研究Ⅱ：強(qiáng)度和極限應(yīng)變模型

3．1 引言

3．2 已有模型

3．2．1 主要影響參數(shù)

3．2．2 已有的強(qiáng)度模型

3．2．3 已有的極限應(yīng)變模型

3．3 對(duì)已有模型的評(píng)估

3．3．1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

3．3．2 對(duì)已有強(qiáng)度模型的評(píng)估

3．3．3 對(duì)已有極限應(yīng)變模型的評(píng)估

3．4 建議模型

3．5 本章小結(jié)

第四章 FRP約束鋼筋混凝土柱的偏壓性能研究

4．1 引言

4．2 偏壓下FRP約束鋼筋混凝土柱的數(shù)值模擬

4．2．1 單元類型和材料模型選取

4．2．2 有限元模型

4．2．3 數(shù)值模型驗(yàn)證

4．2．4 數(shù)值結(jié)果分析

4．3 基于數(shù)值模型的數(shù)值試驗(yàn)

4．3．1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析

4．3．2 柱中部受壓區(qū)混凝土最大應(yīng)力和最大應(yīng)變的計(jì)算

4．4 偏壓下FRP約束鋼筋混凝土柱承載力計(jì)算模型

4．4．1 承載力分析模型

4．4．2 承載力設(shè)計(jì)模型

4．5 偏壓下FRP約束鋼筋混凝土柱P-M關(guān)系模型

4．5．1 P-M關(guān)系簡(jiǎn)化計(jì)算模型

4．5．2 簡(jiǎn)化模型驗(yàn)證

4．5．3 基于簡(jiǎn)化計(jì)算模型的參數(shù)分析

4．6 本章小結(jié)

第五章 FRP-混凝土-鋼混合雙管柱的軸壓性能研究

5．1 引言

5．2 FRP與鋼雙管約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系理論模型

5．2．1 變形協(xié)調(diào)假定

5．2．2 平面應(yīng)變條件下受力分析

5．2．3 材料本構(gòu)關(guān)系及破壞準(zhǔn)則選取

5．2．4 理論模型計(jì)算流程

5．2．5 理論模型驗(yàn)證

5．2．6 基于理論模型的參數(shù)分析

5．3 軸壓下FRP-混凝土-鋼混合雙管柱的數(shù)值模擬

5．3．1 單元類型和材料模型選取

5．3．2 有限元模型

5．3．3 數(shù)值模型驗(yàn)證

5．3．4 數(shù)值結(jié)果分析

5．4 加載方式對(duì)FRP-混凝土-鋼混合雙管柱軸壓性能的影響

5．4．1 不同加載方式下軸壓性能的理論分析

5．4．2 算例分析

5．5 本章小結(jié)

第六章 結(jié)論與展望

6．1 主要工作及結(jié)論

6．2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

6．3 有待解決的問題

附錄

附錄A FRP約束混凝土柱軸壓試驗(yàn)資料

附錄B FRP約束鋼筋混凝土柱偏壓試驗(yàn)資料

附錄C FRP-混凝土-鋼混合雙管柱軸壓試驗(yàn)資料

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書為“斛兵博士文叢（2010）”中的一本，是在作者博士論文基礎(chǔ)上編寫而成的，該論文為合肥工業(yè)大學(xué)2010年優(yōu)秀博士論文。 近年來，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料FRP(Fiber Reinforced Polymer/Plastic)的輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、施工方便等優(yōu)越性能被工程界逐漸認(rèn)可，開始以各種形式應(yīng)用于各類土木與建筑結(jié)構(gòu)工程中。FRP約束混凝土柱的受壓性能作為基本的力學(xué)性能，是FRP加固混凝土柱技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題。本書對(duì)FRP約束混凝土柱受壓性能的三個(gè)熱點(diǎn)問題：FRP約束混凝土柱的軸壓性能、FRP約束鋼筋混凝土柱的偏壓性能和FRP-混凝土-鋼混合雙管柱的軸壓性能進(jìn)行了較為深入的研究。

硼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是指以硼纖維為增強(qiáng)劑的復(fù)合材料 。

鋼管約束鋼筋混凝土柱具有承載力高、抗震性能好、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑與大跨空間結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外尚無關(guān)于方鋼管約束鋼筋混凝土柱抗火性能的研究，更無設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程可供參考。因受力特點(diǎn)不同，方鋼管約束鋼筋混凝土柱不能套用鋼筋混凝土柱或鋼管混凝土柱的抗火研究成果。因此對(duì)方鋼管約束鋼筋混凝土柱抗火性能開展了試驗(yàn)研究與理論分析，并提出了相應(yīng)的抗火設(shè)計(jì)方法。首先進(jìn)行了方鋼管約束鋼筋混凝土柱足尺明火試驗(yàn)，實(shí)測(cè)了標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下構(gòu)件截面關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)溫度、軸向變形、柱頂轉(zhuǎn)角、側(cè)向變形、耐火極限和破壞模式，獲得了荷載比和偏心距對(duì)火災(zāi)下構(gòu)件變形和耐火極限的影響規(guī)律。建立了方鋼管約束鋼筋混凝土柱溫度場(chǎng)和耐火極限的有限元分析模型，分析了荷載比、截面尺寸、偏心率等參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)和耐火極限的影響規(guī)律，提出了標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下鋼管、鋼筋與混凝土溫度的計(jì)算方法與耐火極限的計(jì)算方法。實(shí)際結(jié)構(gòu)中受火柱受到相鄰構(gòu)件的約束，受力機(jī)理和抗火性能與單體構(gòu)件顯著不同，因此分析了端部軸向約束與轉(zhuǎn)動(dòng)約束作用對(duì)構(gòu)件抗火性能的影響。獲得了軸向約束剛度比和轉(zhuǎn)動(dòng)約束剛度比對(duì)構(gòu)件耐火極限的影響規(guī)律，提出了火災(zāi)下構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算公式，以及考慮端部約束的方鋼管約束鋼筋混凝土柱抗火設(shè)計(jì)方法。本項(xiàng)目揭示了火災(zāi)下方鋼管約束鋼筋混凝土柱的工作機(jī)理，建立了方鋼管約束鋼筋混凝土柱的抗火設(shè)計(jì)方法，為該類構(gòu)件的防火設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)一步完善了鋼管約束鋼筋混凝土柱的設(shè)計(jì)理論。 2100433B

按照基體的種類，可分為硼纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料和硼纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料兩大類 。