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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【°/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
1!2.1.5 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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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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