新型圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合柱抗震性能

目的研究SCCC组合柱的抗震性能以及CFRP圆管直径变化对SCCC组合柱抗震性能的影响,为加快推进SCCC组合柱在工程实际中的应用提供参考依据.方法在不变的轴向荷载和横向低周往复荷载作用下,对3根直径为260 mm、长度为780 mm的SCCC组合柱的抗震性能进行试验研究,并且利用有限元软件ABAQUS对这3根试件的抗震性能进行数值模拟.结果有限元分析结果与试验结果符合较好,在其他条件不变的情况下,当CFRP管的直径由130 mm增大到160 mm和190 mm时,SCCC组合柱的延性系数分别提高3.40%和15.50%.结论模型试验和数值模拟的结果表明,SCCC组合柱具有良好的延性及耗能能力,CFRP管的直径对SCCC柱的抗震性能有着明显的影响.

爆炸荷载下圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土组合柱动力响应数值模拟

为研究爆炸荷载作用下CFRP管厚度对SCCC组合柱动力响应的影响,采用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立不同厚度CFRP管的SCCC组合柱、空气和炸药有限元模型,爆炸荷载对SCCC组合柱的作用采用多物质流固耦合法实现。数值模拟发现,与无CFRP管的柱对比,SCCC组合柱的测点位移明显减小,钢管及核心混凝土失效的单元明显减少,且随着CFRP管厚度的增加,SCCC组合柱测点移时程曲线分布逐渐变密。结果表明,CFRP管可以有效的减小SCCC组合柱在爆炸荷载作用下的动力响应;随着CFRP管厚度的增加,新增加的CFRP对SCCC组合柱抗爆性能提高的作用逐渐减弱。