纤维布加固混凝土方柱的改进约束强度模型

纤维布加固混凝土方柱的改进约束强度模型式中：N0为未约束柱的承载力;ks为改进后形状系数。然后，将改进系数带入式20，并与10根柱的试验结果进行比照。试验中，试件截面形状为边长等于150mm的正方形b=h=150mm，倒角半径r=10mm。可计算得到改进前有效约束面积Sy=11147.5mm2，改进后Sy=12767.7mm2，Sy出于设计平安考虑，标准模型中对计算所得承载力乘了折减系数0.9，但本文出于试验验证的目的，考虑的是试件的极限承载力，因此，计算时暂不考虑折减。由表3可见，改进模型与试验结果吻合良好，说明改进强度模型对BFRP布约束素混凝土柱也具有良好的适用性和可靠性。5结论对FRP布约束方形截面混凝土柱的有效约束区与弱约束区分割提出了新的定义方法，采用1/4圆弧分割替代传统的二次抛物线分割方法，通过结合既有数值模拟和试验试件的破坏形态，阐述了新分割方式的合理性。然后，進一步提出了约束混凝土形状系数的统一表达式，有利于工程实际应用。最后，基于文献20的138条试验数据和本文8根BFRP布包裹柱试验，验证了所提出改进约束强度模型对各种纤维布约束的适用性。通过理论和试验研究，得到以下结论：1本文8根FRP包裹柱试验结果说明，采用1/4圆弧替代二次抛物线划分受约束矩形截面混凝土更接近实际破坏情况，得到的有效约束区域更大。2总体上，在改进文献【5】、文献14、文献15、中国标准16、美国标准17中ks及文献14、文献15中k1后，约束强度模型精确度变得更高，对包裹柱的承载力估计更偏于平安。3利用既有大量试验和本文试验数据，验证了改进约束强度模型不仅适用于碳纤维、芳伦纤维和玻璃纤维，也适用于BFRP布约束。参考文献：【1】PANY，GUOR，LIH，etal.Analysis-orientedstress-strainmodelforFRP-confinedconcretewithpreloadJ.CompositeStructures，2021，1663：57-67.【2】LIPD，WUYF.Stress-strainmodelofFRPconfinedconcreteundercyclicloadingJ.CompositeStructures，2021，134：60-71.【3】LING，YUT，TENGJG.Design-orientedstress-strainmodelforconcreteundercombinedFRP-steelconfinementJ.JournalofCompositesforConstruction，2021，204：04015084.【4】PANY，RUIG，LIH，etal.Studyonstress-strainrelationofconcreteconfinedbyCFRPunderpreloadJ.EngineeringStructures，2021，143：52-63.【5】LAML，TENGJG.Design-orientedstress-strainmodelforFRP-confinedconcreteinrectangularcolumnsJ.JournalofReinforcedPlasticsandComposites，2021，2213：1149-1186.【6】ZHOUYW，LIML，SUILL，etal.Effectofsulfateattackonthestress-strainrelationshipofFRP-confinedconcreteJ.ConstructionBuildingMaterials，2021，110：235-250.【7】熊海贝，李奔奔，江佳斐，FRP约束混凝土圆柱应力-应变模型的适用性J.浙江大学学报工学版，2021，4912：2363-2375.XIONGHB，LIBB，JIANGJF.ApplicabilityofFRPconfinedconcretecolumnstress-strainmodelJ.JournalofZhejiangUniversityEngineeringScience，2021，4912：2363-2375.inChinese8梁猛，李明海，王伟，等，FRP约束混凝土圆柱应力-应变关系模型J.建筑结构，2021，46Sup1：934-940.LIANGM，LIMH，WANGW，etal.Stress-strainrelationshipmodelofFRPconfinedconcreteJ.BuildingStructure，2021，46Sup1：934-940.inChinese9YOUSSEFMN，FENGMQ，MOSALLAMAS.Stress-strainmodelforconcreteconfinedbyFRPcompositesJ.CompositesPartBEngineering，2021，385/6：614-628.10MIRMIRANA，SHAHAWYM，SAMAANM，etal.EffectofcolumnparametersonFRP-confinedconcreteJ.JournalofCompositesforConstruction，1998，24：175-185.11SHEHATAIAEM，CARNEIROLAV，SHEHATALCD.StrengthofshortconcretecolumnsconfinedwithCFRPsheetsJ.MaterialsStructures，2021，351：50-58.12KUMUTHAR，VAIDYANATHANR，PALANICHAMYMS.BehaviourofreinforcedconcreterectangularcolumnsstrengthenedusingGFRPJ.CementConcreteComposites，2021，298：609-615.13卢亦焱，史健勇，赵国藩.碳纤维布约束轴心受压混凝土方形柱承载力计算研究J.工程力学，2021，214：22-27.LUYY，SHIJY，ZHAOGF.CalculationofbearingcapacityofconcretecolumnswithconfinedaxialcompressionofcarbonfiberclothJ.EngineeringMechanics，2021，214：22-27.inChinese14AL-SALLOUMYA.InfluenceofedgesharpnessonthestrengthofsquareconcretecolumnsconfinedwithFRPcompositelaminatesJ.CompositesPartB，2021，385/6：640-650.15LLKIA，PEKERO，KARAMUKE，etal.FRPretrofitoflowandmediumstrengthcircularandrectangularreinforcedconcretecolumnsJ.JournalofMaterialsinCivilEngineering，2021，202：169-188.16部门四川省住房和城乡建设厅.混凝土结构加固设计标准M.北京：中国建筑工业出版社，2021.MinistryofHousingandUrbanandRuralConstructiondepartmentofSichuanProvince.CodefordesignofreinforcedconcretestructuresM.Beijing：ChinaArchitectureBuildingPress，2021.inChinese17SOUDKIK，ALKHRDAJIT.GuideforthedesignandconstructionofexternallybondedFRPsystemsforstrengtheningconcretestructuresACI440.2R-08C/StructuresCongress，NewYorkUSA，2021.18MIYAUCHIK，INOUES，KURODAT，etal.StrengtheningeffectsofconcretecolumnwithcarbonfibersheetJ.TransactionsoftheJapanConcreteInstitute，2000，21：143-150.19PARVINA，WANGW.BehaviorofFRPjacketedconcretecolumnsundereccentricloadingJ.JournalofCompositesforConstruction，2021，53：146-152.20徐競雄.FRP加固矩形混凝土柱研究D.武汉：华中科技大学，2021.XUJX.StudyonFRPReinforcedrectangularconcretecolumnsD.Wuhan：HuazhongUniversityofScienceandTechnology，2021.inChinese21WUYF，WANGLM.UnifiedstrengthmodelforsquareandcircularconcretecolumnsconfinedbyexternaljacketJ.JournalofStructuralEngineering，2021，1353：253-261.编辑胡玲