《12 复材管【。组合构?件
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?12.1《 一般规定
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?12.1.1 【 复材?管组合构《件是采用复材管和】其他结构材料(如】混,凝土、钢《管,和钢筋)组》合形成的构》件可应用于建筑和桥!梁的柱、塔、拱【、桩等结构中包【括复材管混凝土【组合:构件、复材管—-混凝土-钢管组合!。。构件:以及组合构件—中的复材圆》管混:凝土:芯柱复材管组合【构件利用各种材料】的协同互补和共同工!作充分发挥不同材】料的优势《复材圆?管,组合构件中混凝土所!。受有效约束》作用远大于复材【方管组?合构件且目前对复】材方管组合》构件:的,研,究还:不够充分因》此本章中的》复材管组合》构件仅限于复材圆管!组合:构件复材管混—凝土:组合构件由复材【圆管与?内填充混《凝土组合形成混凝】土,中可配钢筋;复【材管:-,混,凝,土-钢管组合构件由!复,材外圆管、钢—内管与两者之间【填,充混凝?土组合形成为避免复!材管局部屈曲本【条,规定其径厚比的上限!
12】.1.2 理论】计算表?明特殊正交异性对】称铺层是唯一一种三!。种耦合?刚度(弯曲耦合刚度!、平面内正应—力-剪应变/剪【应力-正应变耦合】刚度、扭转》耦合刚?度)均为零的—铺层方式这三—种耦合刚度的存在不!仅增大了理论计【。算的复杂性和不可】靠性而且直接导致】层合管在外》界温:度和养护条件—变化下的《翘曲:。以及简单外》力作用下的》复杂变?形(:如面内轴力》作用:下,的剪切变形等—)不利?于层合管在结构中的!。应用基于此本—标准推荐使用特殊正!。交异性?对称:铺层采用《角铺设层《合管:时对称、《平衡的铺层方式【因只具有一种非零耦!。合,刚度(扭转耦—合刚度)为本标准所!推荐同时应合理设】计铺层?次序如尽《量将不同角度—的,纤维分散布置以减】小扭转耦合刚—度的影响例如铺层】方式为[0》°/45°/0°】/45°/》45°/《0,°/45°》/0°]《的层合管的扭转【耦合刚?度明显小于铺层【方式为[0°/0°!。。/45°/45°】/45°《/4:5°/0°/0°】]的:层,合管试验研究表【明复:材在偏离纤》维方向应力》/,平面内剪应力—作用下表现出—明显的?非线性/软化;【而,当复材管受力—方向有相当数量【纤,。。维时材料《基本表现为》线性基于此为减【。小该种?材料非线性的影【响本标准推荐在角铺!。设层合管受力—方向:铺设:足够的纤维》当由于工艺或其他】。原因不能采用上述两!种铺:层方式时为减小三】种耦合刚度以及材料!偏离主方向非—线性的影响应合理】设计铺层方式—。
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?12.1.3 【 混凝土在》竖,向荷载作用下—当侧向变形》受到限制时称—。其为约束混凝土当】。约束材料为复材时称!其为复?材约束混凝土(如】复材圆管混》凝土柱中的混凝土】)混凝土经复材约束!后其强度《和延性均可得到【提高:复材约束混凝土随复!材力:学性质的变化其应力!-,应变关系和破坏【特征有?较大差别本标准在】混凝土受压构件加固!时用约束刚度参数】为指标以反映纤维】用量和它《的力:学指标及《混凝土截《面尺:寸的影?响试:验结果表明当β【j≤6.5》时约束?混凝土应《力-应变曲线存在下!降段:复材的断《裂通常发《生在峰值应力之后】;βj>6.5【。时则约束混凝土【。。应力:。-应变?。。曲线无下《降段而呈线性—强化段复材断裂【时达到约束混凝土】的强度极限前者称】弱约束后者称—强约束复材弱约束】混,凝土虽?在一定程度上也能】提高混凝土》强度和改善混凝土】延性但与复材—强,约束混凝土》相,比其增幅不大而且】目前对它《的系统研究不多【。以往的试验研究表明!复材管中混》凝土的力学性—能和加固构件中包】裹纤维布后的—混凝土没有明显【差,别基于此本标准建】议复材圆管组合构】件中:复,。材圆管刚《度,应满足本标准第5】.4.2条》规定之强约束条件
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12【.1.5 》 复材力学性能指】。。。标如静、动力—拉、压?、弯、剪强度都远】高于混?凝土结构若》混凝土强《度等级太低易使组】合结构?的力学性能》不能充分发挥—。。并且界面连接强度也!。较低故本条规定组合!结构:。中混凝土强》。度等级?不,应低于C30—因混凝土《在组合结《构中的结《构功:。能,主,要是受压这正好能发!挥其抗压性能好的主!要优点混凝土部分配!筋或不配筋对组合】结构性能《。的影响都《不很明显故可配【钢筋也?可不配钢筋》由于组?合结构中的混凝土体!量较大又多为依附】于复材施工》成型混凝《土收缩、《。徐变及温度变化都会!使组合结《。构产生附加》内力故结《构设计?。中应考虑这些影【响
12!.1.8 对于复!材管组合构件长柱】目前研究《尚不充分本标准第1!2.2?节和第?12.3节有—关,承载力计算的—规定均只适用—。于,符合本条规》。定的短柱《本条规定基》于国内相关科—研单位近期对复材加!固混凝土柱的—研究结果《当复:。。材管组合构件长细比!不满足?本条规?定时设计中》应,合理考虑二阶—效应的影响》
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