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12— 复材管组合【构件
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12.1 — 一般规《定,
】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
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1《2.1?.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°/4】5°/0°/4【5,°/:4,5°/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°/45°/】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βj≤【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C【30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
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1—2.1.8 — ,对于复材管组合【构件长柱《目前:研究尚不《充分本?标准:第12.2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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