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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
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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°/4》5°/4《。5°/?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
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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,12.2节和第1】2.3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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