FRP约束混凝土柱轴心受压应力应变模型

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1、http://qks.cqu.edu.cn第３４卷第１期土木建筑与环境工程Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１２０１２年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ．２０１２犉犚犘约束混凝土柱轴心受压应力应变模型王伟１，许顺德１，２，周爱兆３，张芳１（１．绍兴文理学院土木工程系，浙江绍兴３１２０００；２．广东工业大学土木交通学院，广州５１０００６；３．江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江２１２００３）摘要：ＦＲＰ约束混凝土的应力应变曲线模型是土木工程的一

2、个重要课题。结合第１段斜率、转折点坐标、第３段斜率等数学特征分析了应力应变曲线的发展过程，指出理想模型需满足的条件，并指出传统模型的不足。提出了一个复合指数直线模型，该模型对强化型和软化型曲线都适用，满足理想模型条件，克服了传统模型的缺陷。给出了模型参数的求解思路。对比分析表明新模型拟合结果与实测数据吻合良好，具有广泛的适用性。关键词：ＦＲＰ；约束混凝土；应力应变；数学模型中图分类号：ＴＵ３７５．３文献标志码：Ａ文章编号：１６７４４７６４（２０１２）０１００１７０４犛狋狉犲狊狊犛狋狉犪犻狀犕狅犱犲犾狅犳

3、犉犚犘犆狅狀犳犻狀犲犱犆狅狀犮狉犲狋犲犆狅犾狌犿狀狌狀犱犲狉犃狓犻犪犾犆狅犿狆狉犲狊狊犻狅狀１，犡犝犛犺狌狀犱犲１，２，犣犎犗犝犃犻狕犺犪狅３，犣犎犃犖犌犉犪狀犵１犠犃犖犌犠犲犻（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｏｘｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｏｘｉｎｇ３１２０００，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏ

4、ｕ５１０００６，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２００３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＳｔｒｅｓｓｓｔｒａｉｎｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆＦＲＰｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｃｉｖｉｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａｎｄｉｔｓｈｏｕｌｄｂｅｗｅｌｌｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ

5、．Ｂａｓｅｄｏｎｆｉｒｓｔｒｅｇｉｏｎｓｌｏｐｅ，ｔｕｒｎｉｎｇｐｏｉｎｔｃｏｏｒｄｉｎａｔｅａｎｄｔｈｉｒｄｒｅｇｉｏｎｓｌｏｐｅ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｔｒｅｓｓｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｏｆＦＲＰｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｌｕｍｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｈｉｃｈｉｄｅａｌｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｎｅｅｄｔｏｍｅｅｔａｒｅｐｏｉｎｔｏｕｔ．Ａｎｅｗｃｏｍｐｏｓｉｔｅｅｘｐｏｎｅｎｔｌｉｎｅｍｏｄｅｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｏｖｅｒｃｏｍｅｓｔｈｅ

6、ｗｅａｋｎｅｓｓｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌａｎｄｉｓａｖａｉｌａｂｌｅｆｏｒｂｏｔｈｈａｒｄｅｎｉｎｇａｎｄｓｏｆｔｅｎｉｎｇｔｙｐｅｓｔｒｅｓｓｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓ．Ａｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌｉｎｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｅｓｔｒｅｓｓｓｔｒａｉｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆＦＲＰｃｏｎｆｉｎｅ

7、ｄｃｏｎｃｒｅｔｅｕｎｄｅｒａｘｉａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｒｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌａｎｄｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ＦＲＰ；ｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｓｔｒｅｓｓｓｔｒａｉｎ；ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ［５７］纤维增强复合材料（ＦＲＰ）具有高强、轻质、耐腐力应变（σε）关系。为此，一些学者开展了一系［８９］蚀和施工方便等优点，近年来己引起工程界的广泛列的研究。关注

8、并在实际工程中开始得到应用，尤其在柱的抗目前学者们针对ＦＲＰ约束混凝土柱的研究己［１４］震加固方面。在ＦＲＰ加固柱的设计中，一个关取得了丰硕成果，提出了许多ＦＲＰ约束混凝土柱的键的问题是如何确定可靠的ＦＲＰ约束混凝土的应应力应变模型。这些模型中绝大多数都是强化模收稿日期：２０１１０５２０基金项目：江苏教育厅自然科学基金（０８ＫＪＢ１３０