新型圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合柱及其耐火性能

提出了新型圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合柱(简称为SCCC组合柱),利用火灾下建筑构件内温度场分析有限元软件TFIELD,分析了自然火灾曲线下SCCC组合柱内温度场,计算了CFRP的温度-时间曲线。通过与基体材料的玻璃化转变温度比较,得到了SCCC组合柱的耐火时间。计算表明:新型圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合柱具有良好的耐火性能。

轴心受压圆截面钢-CFRP-混凝土组合短柱内力分析

推导出轴心受压圆截面钢-CFRP-混凝土组合短柱中混凝土、CFRP管和钢管各方向上的应力与轴向压力之间的关系式,掌握轴心受压时组合短柱内部的受力情况。根据弹性力学理论中的厚壁圆筒分析理论、薄壁圆筒分析理论及变形协调关系分析在轴向压力作用下圆截面钢-CFRP-混凝土组合短柱的受力情况。由所推导出的公式可见,在线弹性范围内组合短柱各部分所受的应力与组合短柱所承受的轴向压力成正比,并与钢管和CFRP管的厚度、弹性模量、混凝土的截面尺寸、泊松比、弹性模量有着密切的联系。

圆截面钢-CFRP-混凝土组合短柱温度场分析

利用ANSYS对圆截面钢-CFRP-混凝土组合短柱进行温度场分析,结果表明,置于钢管混凝土中CFRP筒若采用耐高温树脂基碳纤维材料,当升温时间达到120min时,它的节点温度仍低于其玻璃化转变温度,故此种构件具有很好的耐火性能。