圆截面CFRP-钢管混凝土在弯-扭荷载作用下的性能

作者：王庆利; 彭宽; 邵永波^*

来源：复合材料学报, 2022, 39(11): 5557-5573.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20220301.002

• 圆CFRP-钢管混凝土
• 弯扭静力性能
• 承载力
• 试验研究
• 有限元分析

为了研究圆截面碳纤维增强聚合物(CFRP)-钢管混凝土的弯-扭性能，设计了9个试件进行弯-扭静力性能试验。设计试验对试件的扭矩-转角(T-θ)曲线、剪应力-剪应变(τ-γ)曲线的特点进行了研究。采用ABAQUS模拟了试件的T-θ曲线和变形模态，并与试验结果进行对比。结果表明：模拟与试验结果吻合较好，所提出的模拟方法能够合理、准确地预测圆截面CFRP-钢管混凝土(CFRP-ST/C)的弯扭性能。同时通过参数分析对CFRP层数、材料强度、弯矩比和含钢率等参数对构件弯-扭性能的影响进行研究。最后，以试验与有限元结果为基础，提出了CFRP-ST/C的弯-扭承载力的计算表达式，通过计算可知，构件抗扭承载力计算结果/抗扭承载力试验结果 (Tftc/Tftt)的平均值为0.998，均方差为0.038；构件抗扭承载力计算结果/抗扭承载力有限元结果 (Tftc/Tftf)的平均值为0.973，均方差为0.051。

• 单位
  西南石油大学; 土木工程学院; 辽宁科技大学; 石油大学机电工程学院