约束混凝土几种有代表性应力——应变模型及其比较

材料模型是结构非线性计算机模拟分析的基础，而影响约束混凝土力学性能的因素众多，因此提出了相应的材料模型也很多。通过文献层面的分析比较，从众多约束混凝土模型中优选出其中六种加以介绍，并对各模型的应力——应变曲线进行了比较分析。     

预应力FRP片材约束混凝土方柱应力-应变模型

采用预应力FRP片材加固混凝土柱是一种新型加固方法,能够避免FRP片材的应变滞后,加强FRP片材与混凝土之间的协同工作,提高FRP片材的加固效率,改善被加固柱的受力性能.基于已有的FRP片材约束混凝土方柱的应力应变模型,考虑预应力FRP片材对混凝土柱的主动约束作用,提出了一种预应力FRP片材约束混凝土方柱的应力-应变关系模型.模型的计算分析结果表明,预应力FRP片材的主动约束可以显著提高混凝土方柱的延性和抗压承载力,和既有结果比较一致.     

约束混凝土性能研究

FRP约束混凝土和钢管混凝土是两种不同的约束混凝土的应用形式。分析表明，约束混凝土可以显著提高其承载力和延性。通过比较FRP约束混凝土和钢管混凝土性能的差异，指出约束混凝土的性能主要与约束效应系数、非约束混凝土的强度以及约束材料的性能有关，并且给出了约束混凝土的统一强度模型和FRP约束混凝土的应力-应变模型，模型的计算结果与试验数据吻合较好。     

FRP约束混凝土柱应力-应变计算模型及其比较

随着FRP约束混凝土在实际工程中应用的日趋广泛,有关其力学性能的研究在不断的深入,其中热点问题还是集中在应力-应变关系的研究。文章分析了FRP约束混凝土的受力特点和约束机理,从众多的约束混凝土应力-应变模型中优选出其中的七个有代表性的计算模型加以介绍,并在对两组试验数据处理的基础上进行了分析和评价,结果表明Xiao模型能较好的预测试验结果。     

FRP约束混凝土力学性能研究现状及存在问题

介绍了FRP新型结构材料的应用优点，从应力—应变关系、构件承载力、抗震性能、耐火性能等方面分析了FRP力学性能的研究现状，总结了研究中存在的问题，并提出了有关建议，对FRP的设计应用具有指导意义。     

FRP约束轴心受压混凝土方柱应力-应变模型

研究了FRP约束混凝土的机理、影响约束效果的主要因素,并且对现有FRP约束混凝土方柱的应力一应变模型进行了分析评价;与此同时还对当前研究中柱的强弱约束分界点作出了分析,结果表明关于临界点的判断普遍存在一定的不足,鉴于此合理的应力一应变模型以及强弱约束临界点的判断需要通过大量的试验数据分析才可得出。     

受约束混凝土的应力应变模型研究综述

箍筋约束混凝土的单轴受压应力应变本构模型是分析钢筋混凝土结构和构件力学行为的关键,详细总结了受约束普通混凝土和高强混凝土单轴应力应变关系发展的关键节点,并对各本构模型的性能特点和适用范围进行了阐述.     

FRP约束混凝土柱轴心受压应力-应变模型

FRP约束混凝土的应力-应变曲线模型是土木工程的一个重要课题.结合第1段斜率、转折点坐标、第3段斜率等数学特征分析了应力-应变曲线的发展过程,指出理想模型需满足的条件,并指出传统模型的不足.提出了一个复合指数-直线模型,该模型对强化型和软化型曲线都适用,满足理想模型条件,克服了传统模型的缺陷.给出了模型参数的求解思路.对比分析表明新模型拟合结果与实测数据吻合良好,具有广泛的适用性.     

双层箍筋约束混凝土圆形柱竖向承载特性数值模拟

利用ABAQUS有限元软件模拟双层箍筋约束圆形柱,采用混凝土损伤塑性本构模型、钢筋双折线本构模型建立了圆形柱竖向承载特性有限元模型.分别对混凝土和箍筋采用四面体单元和六面体单元划分网格,通过应变控制加载,得到模拟的双层箍筋约束混凝土圆形柱核心混凝土的应力-应变曲线、应力云图,分析了内外层箍筋对核心混凝土的约束效应.结果...     

CFRP约束高强混凝土方柱本构关系研究

为研究碳纤维约束高强混凝土单轴受压性能和应力-应变关系,进行了碳纤维约束高强混凝土棱柱体单轴受压试验,考察了混凝土强度、碳纤维包裹层数等参数对其单轴受压性能的影响规律;将试验结果与国内外七个碳纤维约束混凝土方柱的应力-应变模型进行了比较,发现已有模型不能准确反映碳纤维约束高强混凝土的单轴受压性能。     

区域约束混凝土柱轴压比的研究

区域约束混凝土是在钢筋约束混凝土研究的基础上提出的一种新概念。区域约束混凝土改变了约束的机制,将传统的整体约束变为整体约束与区域约束相结合,它有效提高约束区域的混凝土强度及延性,提高轴压比的限值,使得区域约束混凝土具有与普通约束混凝土不同的受力特性及破坏特征。利用区域约束,在有效提高混凝土强度的同时,可以使构件的变形能力更强,从而提高结构的抗震性能及安全度     

约束高强混凝土的基本关系研究

基于83个约束高强混凝土试件的试验数据,分别分析了箍筋间距、体积配箍率、箍筋强度、混凝土强度对约束高强混凝土的峰值应力、峰值应变和极限应变的影响。结果表明,配箍特征值综合反映了上述因素的影响,是最主要的影响因素。建立了约束高强混凝土的峰值应力、峰值应变、极限应变与配箍特征值之间的关系。     

FRP约束钢筋混凝土柱的抗震性能研究现状

纤维增强聚合物(FRP)以其轻质、高强、抗腐蚀、耐疲劳及其温度稳定性而受到土木工程界的日益关注，近年来被广泛地用于各种形式结构的修复和加固。从结构试验、计算理论和计算方法三个方面，阐述了国内外研究者对FRP约束钢筋混凝土柱抗震性能的研究现状，分析了研究中存在的不足，并对FRP约束钢筋混凝土柱的抗震性能今后的研究提出了展望。     

Analytical compressive stress–strain model for concrete confined with high‐strength multiple‐tied‐spiral transverse reinforcement

The behavior of reinforced concrete members subjected to seismic loads is mainly based on the ultimate strength of concrete and its ductility. Based on this, an additional configuration of transverse reinforcement using high‐strength multiple‐tied‐spiral was proposed to improve the strength and ductility of concrete. In this paper, an experimental study of a number of axial loading tests on reinforced concrete columns confined with high‐strength multiple‐tied‐spiral transverse reinforcement is described. The effects of spacing of circular spiral and rectangular hoop, the confined area of circular spiral and concrete strength on axial behavior of confined concrete were investigated. The formulas of confined compressive strength and corresponding axial strain, factor to control the slope of descending branch, and stress in high‐strength circular spiral at confined strength are proposed based on the test results. A stress–strain model is also proposed that is found to give reasonably good prediction of the experimental behavior of reinforced concrete (RC) columns confined by high‐strength multiple‐tied‐spiral transverse reinforcement.     

反复荷载下FRP约束混凝土滞回本构模型

在收集、整理国内外FRP约束混凝土圆柱体反复受压试验数据的基础上,考察了FRP约束混凝土卸载及再加载应力—应变曲线的滞回特征,建立了卸载及再加载曲线的数学描述;结合J.G.Teng的单调应力—应变本构模型,建立了适用于圆柱的FRP约束混凝土滞回本构模型;对于圆柱体试件,所提滞回模型与试验结果吻合很好。     

高强钢棒螺旋箍筋约束混凝土圆形截面柱受力性能试验研究

为研究高强钢棒螺旋箍筋约束混凝土柱的受力性能,设计了32个约束混凝土柱,对其进行轴心受压试验。试件主要设计参数包括混凝土强度等级为C50、C60、C70、C80,高强钢棒抗拉强度标准值为800、970MPa,体积配箍率为0.9%、1.2%、1.6%、2.0%。试验结果表明：约束混凝土柱在轴向荷载作用下呈腰鼓形破坏或单折剪切破坏,对于确定的非约束混凝土抗压强度和箍筋抗拉强度,约束箍筋体积配箍率较小时发生单折剪切破坏,体积配箍率较大时发生腰鼓形破坏;约束箍筋拉应变随混凝土弹性模量与非约束混凝土抗压强度比值增大而增大,随箍筋体积配箍率增大而减小;约束混凝土柱的体积配箍率大于某一量值时,会出现约束混凝土达到抗压强度时箍筋拉应变小于其屈服应变的情况。基于试验结果,建立了用于判别腰鼓形破坏和单折剪切形破坏的界限,并给出了相应的计算式;建立了约束混凝土柱发生轴压破坏时约束箍筋拉应变计算公式及箍筋受拉屈服对应的最大体积配箍率计算公式,为合理设计高强钢棒螺旋箍筋约束混凝土圆形截面柱提供参考。     

芳纶纤维布约束混凝土圆形短柱抗压性能研究

以C30混凝土圆柱形试件为基体,对粘贴不同层数芳纶纤维布后的试件进行抗压试验,得到了其受压应力应变全曲线,探讨了不同层数纤维布对混凝土的增强效果以及应力应变关系的变化规律。结果表明,芳纶纤维布可大幅提高混凝土强度和变形能力,但随着层数的增加其增强幅度逐渐减小,且约束比与强度比间近似呈线性关系。     

箍筋约束混凝土轴心受压性能尺寸效应研究

采用高宽比为3∶1的棱柱体试件,进行了不同截面尺寸箍筋约束混凝土试件的轴心受压试验。试件分为4组,每组3个相同试件,各组试件截面边长分别为108 mm、200mm、250 mm、370 mm。为保证各组试件具有相同的混凝土约束效率,采用相同的箍筋形式,箍筋直径和间距等参数也与截面尺寸保持相同比例,以研究试件截面尺寸对箍筋约束混凝土试件的轴心抗压强度、峰值应变、延性的影响。结果表明：各组试件的裂缝开展和破坏形态基本一致,荷载-轴向应变曲线的下降段随试件截面尺寸的增大而变陡;各组试件约束混凝土的轴心抗压强度基本相同,尺寸效应不明显;峰值应变随试件截面尺寸的增大而明显降低,截面尺寸为370 mm试件的峰值应变为108 mm试件的49%,表现出明显的尺寸效应。