7075高强铝合金管约束混凝土柱轴压承载力计算

高强铝合金由于具有耐腐蚀、强度高、延性好等优点,在大型基础设施工程中具有十分广阔的应用前景。在对比分析钢管约束混凝土柱轴压承载力常用计算理论的基础上,提出了铝合金管约束混凝土柱承载力计算方法,应用有限元程序ABAQUS对7075高强铝合金管约束混凝土柱的轴压性能进行了数值模拟计算,并将有限元模拟计算结果与理论分析结果进行了对比。研究结果表明:欧洲标准(EC4)没有考虑钢管对混凝土的约束作用,故所得计算承载力值偏于安全;"统一理论"矩形钢管计算式并不适用于铝合金约束混凝土矩形柱;而按DL/T 5085—1999《钢-混凝土组合结构设计规程》和GJB 4142—2000《战时军港抢修早强型组合结构技术规程》所得的铝合金管约束混凝土柱承载力比有限元模拟值仅高出4%左右,计算结果与理论分析吻合较好。最后基于DL/T 5085—1999和GJB 4142—2000,以约束效应系数为参数,提出了铝合金管约束混凝土柱轴压承载力计算方法。

铝合金/GFRP筋近表面嵌入式增强钢筋混凝土梁抗弯性能试验

为研究铝合金/玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋近表面嵌入式加固混凝土梁的抗弯性能,以加固方式、加固筋类型和加固量为变量,设计了5根钢筋混凝土梁试件进行单调静载试验,重点分析了混凝土加固梁的破坏模式和破坏特征。研究结果表明:采用铝合金筋或GFRP筋嵌入式加固后混凝土梁的受弯承载力均显著提高;加固量相同时,GFRP筋加固梁、铝合金/GFRP筋混合加固梁和铝合金筋加固梁的极限荷载比未加固梁分别提高了105.8%、45.7%和17.5%,但混凝土梁采用GFRP筋加固后延性降低、脆性突出,而采用铝合金/GFRP筋混合加固或铝合金加固后混凝土梁的延性则与对比梁相当;GFRP筋嵌入式加固梁和铝合金筋嵌入式加固梁分别发生了混凝土保护层剥落破坏和加固筋屈服后混凝土压溃破坏,而铝合金/GFRP筋混合加固梁则先是GFRP筋与混凝土保护层发生剥离,之后随着作用跨中位移的持续增大,受压区混凝土发生压溃,破坏过程有两重防线。在试验研究基础上,采用截面分析法给出了嵌入式加固梁抗弯强度的理论计算模型与工程实用模型,计算结果表明:加固梁极限弯矩的试验值与理论预测值之比及与实用模型计算值之比的平均值分别为1.081和1.063,方差分别为0.003和0.005,吻合较好。