CFRP包裹环向脱空钢管混凝土构件的有限元分析

作者：谢坤明

来源：福建建设科技, 2021, (01): 32-37.

• CFRP
• 环向脱空缺陷
• 钢管混凝土
• 轴压性能
• 有限元分析模型

在合理选取碳纤维增强复材(CFRP)、钢材和核心混凝土的材料本构模型及其各自单元类型并结合构件实际受力情况设置了相应的接触模型、边界条件和加载方式的基础上,建立了CFRP包裹带环向脱空缺陷的钢管混凝土构件在轴心受压状态下的有限元模型。验证模型的可靠性后,利用所建立的有限元模型对CFRP包裹带环向脱空缺陷的钢管混凝土构件的荷载-变形过程、各部件的应力发展及接触应力变化进行了剖析。结果表明,环向脱空缺陷的存在使得钢管与核心混凝土的接触时刻延迟,二者在峰值荷载前没有发生接触,各自均单独受力。CFRP在达到其极限抗拉强度之前,限制了外钢管的变形,延长了钢管与核心混凝土在接触之后的共同工作时间,提高了二者之间的接触应力及构件的轴压承载力。