CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱轴压性能研究

作者：田黎敏; 李宸; 廖述荟; 寇跃峰; 郝际平^*

来源：建筑结构学报, 2022, 43(12): 243-254.

DOI：10.14006/j.jzjgxb.2021.0429

• 组合柱
• CFRP
• 薄壁圆钢管
• 竹条
• 轴心受压试验
• 承载力

为延缓胶黏剂的失效，防止薄壁钢管过早发生屈曲，同时应对竹材防火、防虫、防腐性能差的缺点，提出一种CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱。制作9个短柱和4个长柱并对其进行轴心受压试验，继而基于验证后的有限元模型，分析竹条厚度、CFRP层数、钢管截面以及长细比对轴压性能的影响规律，在此基础上提出组合柱轴压承载力理论计算公式。研究结果表明：组合柱的破坏模式为柱中材料破坏、端部压溃破坏及整体失稳；组合柱的承载力随着竹条厚度和钢管直径的增加而增大，随着长细比的增大而减小；CFRP在中小长细比(λc≤50)组合柱中的环箍作用显著，但在大长细比(λc>50)组合柱中作用有限；组合柱发生整体失稳破坏的长细比界限值为19;各参数对组合柱承载力提升效率的影响不同。试验、有限元模拟及理论分析的结果吻合较好，承载力公式的计算结果与试验或有限元分析结果的平均误差均低于5.0%,最大误差均低于10%,说明轴心受压承载力计算公式具有较高的精度，适用于预测CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱的承载力。

• 单位
  西安建筑科技大学; 土木工程学院