RP约束混凝土柱徐变特性的理论分析(5)

RP约束混凝土柱

FRP约束混凝土压弯构件典型的N-um关系曲线比较情况。可见,二者的变化规律基本类似,只是在考虑徐变的影响后,构件的极限承载力有所降低,极限承载力对应的变形值增大,这种变化规律和构件长期荷载的轴压比、长细比、含FRP率、FRP屈服极限以及混凝土强度等因素有关。计算结果表明,考虑徐变影响时,在如下参数,如fy=200~500MPa,fck=15~72MPa,A=0104~0120,K=10~120范围内,极限荷载降低的幅度在1%~25%之间,极限荷载对应的变形则比不考虑徐变影响时情况大015~210

倍。

(4)混凝土抗压强度(fcc)

随着混凝土强度的增大,NccrPNcr有逐渐增大的趋势。这是因为轴压比一定时,混凝土强度越高,其承担轴压力的比例越大,混凝土徐变变形也就可能越大。3 结 语

在本文研究结果的基础上可初步得出如下结论:

(1)FRP约束混凝土构件的徐变随加荷龄期的增长而减小,随持荷时间的延长而增加,且徐变速率也在不断下降。

(2)轴压比对FRP约束混凝土的徐变影响较大:轴压比较小时,徐变和轴压比基本呈正比;轴压比较大时,徐变和轴压比呈非线性关系。线性徐变与非线性徐变的轴压比界限值与加载龄期、持荷时间和截面等参数有关,但一般在016左右变化。

图6 典型的N-um关系曲线

1-考虑徐变影响的构件;2-不考虑徐变影响的构件

(3)FRP约束混凝土构件的FRP强度或截面含FRP率越大,徐变量越大。

(4)轴压比和长细比对FRP约束混凝土徐变、构件承载力有影响:轴压比越大,徐变影响越明显,承载力降低的幅度越大;长细比和构件承载力的变化之间的关系为非线性,但其基本规律是承载力降低的幅度随长细比的增大而增大。

(5)含FRP率和FRP强度越大,徐变对承载力的影响越明显,承载力降低的幅度随含FRP率和FRP强度的增大而增大。

(6)混凝土强度对承载力的影响是:混凝土强度越高,承载力降低的幅度越大。

参考文献

1 惠荣炎,黄国兴,易冰岩.混凝土的徐变.北京:中国铁道出版社,1988

2 ACICommittee209.PredictionofCreep,ShrinkageandTemperatureEf-fectsinConcreteStructures.In:DesigningforEffectsofCreep,ShrinkageandTemperatureinConcreteStructures,ACISP27-4,Detroit,Mich,1992:51~93

3 CEB-FIPModelCode1990:rmationNo.190a,Comit Euro-InternationalduB ton,Lausanne,19904 于清,陶忠.FRP约束混凝土压弯构件力学性能的理论分析.工业建筑,2001,31(4):9~125 孙宝俊.混凝土徐变理论的有效模量法.土木工程学报.1993(3):66~686 于清.FRP约束混凝土柱强度承载力研究.工业建筑,2000,30(10):31~34

7 于清.轴心受压FRP约束混凝土的应力-应变关系研究.工业建筑,2001,31(4):5~8

8 ChuKH,CarreiraDJ.Time-DependentCyclicDeflectionsinRPCBeams.JournalofStructuralEngineering.1986,112(5):943~959

213 参数分析

下面通过典型算例分析各参数对考虑徐变影响的轴压构件稳定承载力Nccr的影响规律。计算时采用的计算长度L=2250mm,其余参数除特殊注明

外,与上文进行徐变影响参数分析时采用的计算参数相同。为直观起见,分析时将Nccr除以Ncr进行无量纲化,Ncr为不考虑徐变影响的轴压构件的稳定承载力。

(1)轴压比(n)和长细比(K)

轴压比越大,徐变对构件稳定承载力的影响也越大,NccrPNcr越低。长细比对承载力也有较大影响,即长细比越大影响越大。

(2)含FRP率(Af)

随着含FRP率的增大,徐变对构件稳定承载力的影响逐渐增大,NcNcr有逐渐减小的趋势。其原crP因可能是因为含FRP率越大的约束混凝土构件,在轴压比相同的情况下,其承担的长期荷载也越大,故徐变过程中的二阶效应也越大,从而导致徐变对构件承载力的影响增大。

(3)FRP屈服强度(ff)

随着FRP屈服强度的增大,徐变对构件稳定承载力的影响也逐渐增大,NccrPNcr有逐渐减小的趋势。FRP屈服强度影响构件稳定承载力的原因与含FRP率影响的原因相同。

工业建筑 31期