基于CZM的FRP约束空心组合柱的承载性能预测

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2022年第1期北京时间：

作者：刘炀，谢桂华，朱宇杰，严鹏，陶子安

单位：江苏大学 土木工程与力学学院，江苏 镇江 212013

摘要：基于内聚区模型（CZM），研究了纤维增强复合材料（FRP）约束空心钢管混凝土组合柱的轴压性能数值分析方法和模型，并与试验结果对比，验证了数值模型的有效性.在此基础上，研究了主要设计参数对组合柱轴压性能的影响.研究结果表明：CZM适用于FRP约束空心钢管混凝土组合柱的FRP粘结界面性能的研究；增大混凝土强度等级、FRP的层数和钢管厚度，能够使结构承载性能提高，但同时可能增大FRP粘结层的横向变形，从而导致FRP脱粘风险增大；同等条件下，相对于玻璃纤维复合材料(GFRP)，碳纤维复合材料(CFRP)更有利于提高结构的力学性能；FRP约束空心钢管混凝土组合柱的内边界几何形状对结构性能具有重要影响，提高内边界的光滑程度能优化结构的内应力分布，从而提高其承载性能.

关键词：空心钢管混凝土柱, 纤维增强复合材料, 内聚区模型, 承载性能, 数值模拟

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51508235)； 江苏大学第19批大学生科研课题立项(19A409)