复合材料学报

作者：沈高奎, 齐玉军, 陆建成, 沈振,

关键词：缠绕型GFRP管, T形截面组合柱, 轴心受压, 数值模拟, 参数分析, 混凝土,

内置复材约束的T形截面钢管混凝土组合柱(T-section concrete filled steel and GFRP tubular composite column，T-SCFC)包括外部钢管、夹层混凝土、玻璃纤维增强树脂复合材料(Glass fiber reinforced polymer，GFRP)管和核心混凝土。对14根不同截面形式的约束混凝土短柱和3组内置不同复材管壁厚的T形截面钢管混凝土组合柱进行轴压试验，对比分析了方钢管混凝土短柱(Square concrete filled steel tube，CFST)、复材管约束混凝土短柱(Concrete filled GFRP tube，CFFT)、内置复材约束方钢管混凝土短柱(Steel-concrete-GFRP-concrete tube，SCFC)和T-SCFC柱在轴压荷载作用下的力学性能。建立与试件同尺寸的有限元模型，并开展数值参数分析，研究不同钢管壁厚和核心混凝土强度对T-SCFC柱轴心受压性能的影响。结果表明：内置约束复材管可以明显提高方钢管混凝土短柱的受压性能，显著延缓SCFC短柱在轴压荷载作用下的钢材屈服和鼓曲；T-SCFC柱在达到峰值荷载前，荷载-轴向位移曲线呈双线性增长，复材断裂后试件保持较高的残余承载力呈延性破坏，可以将复材断裂作为该类组合柱的失效点，增加复材管壁厚可以明显提高试件承载力；有限元模型计算结果与试验吻合较好；增加钢管壁厚可明显提高试件的承载力，提高试件核心混凝土强度仅对试件的等效屈服荷载有一定提高作用，对试件峰值承载力的影响较小。

来源：2022年第7期

《复合材料学报》期刊编辑部

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