基本信息
- 项目名称：
- 碳纤维钢骨－钢管混凝土柱受力性能分析
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 作品详细论述了组合结构的发展过程，尤其针对钢管混凝土结构的发展进行了更加详细的论文，并结合“碳纤维钢骨-钢管混凝土柱”描述了结构的受力性能。其撰写认真、严谨，科学性强。“碳纤维钢骨-钢管混凝土柱”是我校的一项专利技术，其技术先进且独特，目前深入的研究正在进行中。
- 详细介绍：
- 为了进行碳纤维钢骨—钢管混凝土受力性能分析,本文通过已有的钢骨—钢管混凝土柱轴压实验，借助软件ABAQUS，对碳纤维钢骨－钢管混凝土柱进行了非线性有限元分析。在此基础上，与钢骨—钢管混凝土柱进行了对比。通过试验数据和模拟提出的曲线，可以得出碳纤维的使用增加了试件的延性，采用复合加固的钢筋混凝土柱，不但能够提高钢筋混凝土柱的承载力，且能有效提高柱的变形能力。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 了解“碳纤维钢骨-钢管混凝土柱”的受力性能，了解结构工程的研究方法和思路。 1)引言，主要论文结构的发展，从砌体结构到钢筋混凝土结构，再到组合结构；2)钢管混凝土组合柱的出现，及其问题，如：内外破坏不同步的问题，可能造成极大的隐患；3)钢骨-钢管混凝土柱，加固的形式之一；4)碳纤维钢骨-钢管混凝土柱，加固形式之二，详细论述，如何建模，如何分析，如何有效等等。
科学性、先进性及独特之处
- 作品详细论述了组合结构的发展过程，尤其针对钢管混凝土结构的发展进行了更加详细的论文，并结合“碳纤维钢骨-钢管混凝土柱”描述了结构的受力性能。其撰写认真、严谨，科学性强。“碳纤维钢骨-钢管混凝土柱”是我校的一项专利技术，其技术先进且独特，目前深入的研究正在进行中。
应用价值和现实意义
- 由于我国处于世界两大地震带之间，地震频仍。而现有的结构形式又有一些缺点，所以本课题小组在老师的指导下对“碳纤维钢骨-钢管混凝土柱”进行了简单的研究。通过研究，我们认识到了目前组合柱结构的不足和弊病。“碳纤维钢骨-钢管混凝土柱”，既可以是一种全新的结构，也可以是对震后结构的加固的方法的改善。其应用价值是巨大的，同时也具有一定的现实意义。
学术论文摘要
- 本文研究了碳纤维钢骨—钢管混凝土柱在相同的水平位移和轴压比作用下，碳纤维层数和钢管直径对承载力的影响。作者借助大型通用有限元分析软件ABAQUS，通过建立试件的模型，合理的选取材料的本构关系，确定单元类型等，分别得到碳纤维层数和钢管直径不同时，试件的荷载—位移曲线；根据得到的曲线和数据，对试件的承载力进行分析。经过分析可以得出：用碳纤维加固后，试件所能承受的最大荷载明显增大；随着碳纤维层数的增大，试件所能承受的最大荷载增大，但层数越多，与不加碳纤维时相比增大的幅度并不大；随着钢管直径的增大，试件所能承受的最大荷载增大，但直径越大，试件承载力提高的幅度并不大。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1、徐亚丰，白首晏。碳纤维增强塑料钢骨-钢管混凝土组合柱[P]，专利号：ZL200820011506.2； 2、徐亚丰，贾连光。钢骨-钢管混凝土结构技术[M]，科学出版社，2009；
同类课题研究水平概述
- 劲性钢管混凝土组合柱是由辽宁省建筑研究设计院在设计实践中首先提出，对于该类柱在框架节点中动力性能方面的研究也取得了一些成果。目前劲性钢管混凝土组合柱的技术规程已在编写当中。针对钢管混凝土组合柱的不足，徐亚丰教授提出了“钢骨－钢管混凝土柱”并获得国家专利。碳纤维钢骨－钢管混凝土是对新型的钢骨－钢管混凝土柱与钢梁节点形式的更深一步的研究，是对钢骨－钢管混凝土体系的扩充，其技术水平属于领先位置。
