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12.》2 复材管混【凝土组合构件
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12.—2.1 轴心受压!复材圆管约束混【凝,土的应力-应变关系!采用与复材加—固受压构件相—同的模型该》模型是基于大量试】验数据得到》的面向设《计的约束混凝—土,应力-?应变关系详见—本标准第5.—。4.4条同时由于复!。材管含多个》方向纤维其》轴向刚度和轴向泊】松比远大于受压构件!加固中所采用的只】含环向?纤维的复材故复材圆!。管混凝土短柱—。试验所得极限—环向应变不能直接用!于公式?(5.4.5—)及:公式(5.4.【6)在复材加固【受压构件《中极限环向应—变可以认为全部由】。极限环向应》。力产:生而在复材圆—管混凝土受压—构件中极《限,环向应变中由—轴向应力产》生的部分可能占【有,相当比例复材—管中极限环向—应力:的大小直接决定了混!凝土所受约束的强】。弱及其极限状态基于!此考虑双向应力的】影响复材圆管中极限!环向应力设计—。值可由下式》确,定
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! 式中σfrp】θk复材圆》管等效环向应力标】准值:;
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! Eθte》ff复材圆》管等:效,环向抗拉弹性模量】;
】 ? , : υxθe》ff、?υθxeff复【材圆管等《效泊松?比;
】 【 εfθk》复材圆管混凝土【短柱压缩试验所得】之极限环《向应变标准》值;
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— 《 ε?f,xk复材圆管—混凝土短《柱压缩试验所得【之极限轴《向应变标准值—
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? 相应地公式【(5.4.5)【及公式(5.4.6!),中纤维?环向极限应变εr】uk:应由下式确定—
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12《.2.2 —对,于复材圆管混凝【土构件以往的—试验研?究表明复材》对混凝土《。的约束作《用与:截面受力状》态有关?其中轴压《最,大、纯弯最》小而偏压居中基于】此本标准对这三【种受力情况推荐采用!。不同:。的混凝土应》。力-应变关系轴【压构件混凝土应力】-应变关系由本【标,准12.2.—2条:第1款确《定混凝土极限压【应变:值由本标准第5.4!.6条确定当混凝】土强度变《化时该计算》极限压应变值可【。能,大,于复材管混凝土【短柱试?验中所得极限值考】虑到环向《应力:的影响此计算—压应变值应总—是,小于复?材条形试《件压缩试验所得之】极限压?应变值?基于此?本标准规《。。。定后者为轴压构件】中混凝土极》限压应变《的上限
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对【。于纯弯构件》中混:凝土应?力-应变关》系以往的研究—尚未形成统一的看法!。有直接采用轴压【构件中混凝土的应】力-应变关系、直接!采用无约《束混凝土的应—力-应变关系和【采用类似理想—弹塑性模《型,。的应力-应变关系前!两种应?力-应变关系要么】忽视轴压与》纯弯构?件中约束混凝土的差!别要么忽视纯—弯构件中《约束的作《用因此不《能反映实际情况【基于:现有研究结》果建议应力-—。应变曲线形》式介于两者之间【本标准推荐采用公】。式(:。12.2《.2-?1)和?公,式(12.》2.2?-2)确定复材管】混凝土受弯构件【中混凝?土的应力《-应变曲线》此曲线采用二—次抛物线《-直线分段》式模型当《采用0.0033作!为极限应变》时,可以:退化到现行国家【标,准混:凝土结构设》计规范?GB 5《00:10:所采用?的,无约束混凝土模型可!以看出与轴压构【件的应力《-应变关系相比公式!。(12.《2.2-1)和公式!(12.2》.2-?2)所确定应力-】应变曲线的》区别主要在于第【二段斜率E2=【。。0,对于此种情况—。下,混凝土的极》限压应变本标—准考:虑选取以下两种【情况时的较小值【①复材管受》环向拉力和轴向压力!共同:作用破坏;对这种】情况采用复材圆管混!凝土短柱压缩试【验得:到,的极限值;》由于受弯构件—中极限?状态时环向应力【。通常小于相应—的受压构《。件故受弯构》件中复?材管:的极限?压应变值通常大【于相应的受压构件因!此采用压《缩,试验得到《的极:限值是偏于安全的】;②:复,材管局部屈曲;【对这种情《况采用复材空管【受压破坏的极限值;!在复材圆管混凝【土构件中《由,于环:。向应力的存》在轴向屈曲》承载力将有所—提高因此《采用:。空管受压破坏的【极限值?。也是偏于安全的对于!偏压构件通》。。常认:为混凝土所受约束介!于轴压构《。件和纯弯构》件之间基《。于此本?标准推荐采用插【值的方法确定偏压构!件中混凝土的应力-!应变关系主要是确定!应力-应变曲线【第,二段斜率以及—极限压应变为设【计方便?本标:准推荐?采用初始偏心距进】行插值如《公式(12.2.】2-6)和公—式(12.2—.2:-7)所示为了【满足平?截面假定《复,材,管内表面与混凝土】之间必须采取—。适当的抗滑移措【施,三种受力情况下【应力-应变》曲线关系如图—3所示
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, 应当指【出在本标准第5【.4节的受压—构件加固设计—规定中并未》考虑截面受》力状态对复材约束作!。用的影响这》是因为在受压—构件加固设计—中通:过复:材约束作用产—生的混凝《土强度?的提高通常较为【有限(在设计中【通过控制复材用量】来,实现)因此截—面,受力状态的影—。响较小?
12】。.2.3 本标准!正文不再单独给出复!材,圆管混凝土轴心【受压构件《正截面承载力—计算公式而是通【过考虑附加偏心【。。。距与偏心受压构【件,正截面承《载力计算《采取统一的》计算公式《
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12.2.5 】。 复材管混凝土【构件的抗《剪承载力采用了混】凝土、箍筋和复材】。三部分叠加》的简化计《算方法研究》认,为这三部分》并不是?同时达到各自—的峰值为了》考虑这一因素的影响!。可通过降《低纤维允许拉应变ε!f,a的取值来》考虑复材《管抗剪承载力的计算!沿用了桁《架比:拟公式
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