2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、近幾十年來,約束混凝土相關(guān)理論與實(shí)踐在對(duì)鋼管混凝土和FRP約束混凝土技術(shù)的研究和開發(fā)中得以發(fā)展和成熟。而世界各國土木建設(shè)的持續(xù)發(fā)展使得新材料、新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)的持續(xù)不斷地得以開發(fā)與應(yīng)用。FRP-混凝土-鋼管組合柱(hybrid FRP-concrete-steel double-skin tubular columns, HFDSTC)正是在這種背景下發(fā)展起來的一種新型的結(jié)構(gòu)形式。
  本文基于鋼管混凝土柱、中空夾層鋼管混凝土柱和F

2、RP約束混凝土柱的相關(guān)研究成果,利用大型非線性有限元軟件ABAQUS對(duì)HFDSTC的軸壓性能進(jìn)行研究。研究?jī)?nèi)容及其研究成果主要包括以下幾個(gè)方面:
  (1)基于HFDSTC的截面特性和相互作用機(jī)理,選取合適的單元類型、材料模型和失效準(zhǔn)則,采取Teng等對(duì)HFDSTC試驗(yàn)的中幾何參數(shù)和材料參數(shù),對(duì)其進(jìn)行有限元分析。從有限元分析的三者的主應(yīng)力矢量圖可以看出文中建立的有限元模型的受力特點(diǎn)與理論分析相同。同時(shí)將有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行

3、了比較,結(jié)果表明,文中建立的有限元分析模型對(duì) HFDSTC的軸壓性能分析是可行的。
  (2)對(duì)短HFDSTC的軸壓性能進(jìn)行了分析。分析中考慮了截面形狀、外包 CFRP厚度和彈性模量、內(nèi)鋼管的強(qiáng)度和厚度以及混凝土的強(qiáng)度等級(jí)對(duì)HFDST性能的影響,分析重點(diǎn)為 CC截面形式的組合柱。本文不僅對(duì)其荷載-位移特性進(jìn)行了分析,并且對(duì)CC截面形式的軸壓短柱的應(yīng)力沿徑向分布、組合柱的變形性能、鋼管應(yīng)力和CFRP應(yīng)力發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了分析。文中還考慮

4、了中空截面的影響和倒角對(duì)矩形截面組合柱性能的影響。結(jié)果表明,各參數(shù)對(duì)組合柱的性能都有重要影響,但是CFRP參數(shù)對(duì)組合柱性能的影響最大,組合柱的強(qiáng)化特征受其控制;內(nèi)鋼管的存在保證了組合柱早期承壓剛度;倒角處理是改善方形截面柱性能的最有效途徑。文中還引入承載力提高系數(shù)和位移提高系數(shù)對(duì) HFDSTC在不同影響參數(shù)下的性能給予評(píng)價(jià),并且對(duì) HFDSTC核心混凝土的強(qiáng)度和極限應(yīng)變進(jìn)行擬合,得到線性回歸公式。同時(shí),對(duì) HFDSTC的組合性能包括軸壓

5、剛度、承載力表達(dá)式和等效應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系表達(dá)式進(jìn)行了分析,給出了計(jì)算方法。
  (3)對(duì) CC截面形式的組合長(zhǎng)柱的軸壓性能進(jìn)行了分析。分析中考慮了外包CFRP厚度和彈性模量、鋼管強(qiáng)度和厚度以及混凝土的強(qiáng)度等級(jí)對(duì)其性能的影響,并引入穩(wěn)定承載力系數(shù)對(duì)穩(wěn)定承載力作出評(píng)價(jià)。分析表明,大長(zhǎng)細(xì)比組合柱對(duì)各參數(shù)的敏感性更強(qiáng),而以長(zhǎng)細(xì)比的影響最大。大長(zhǎng)細(xì)比組合柱破壞形式為失穩(wěn)破壞,發(fā)生失穩(wěn)破壞時(shí)CFRP的強(qiáng)度得不到很好的發(fā)揮。因此對(duì)于大長(zhǎng)細(xì)比組合柱

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