PVC-碳纤维增强复合材料约束混凝土柱轴向压缩性能的有限元与理论研究

摘要整理

本文研究了聚氯乙烯管（PVC）填充混凝土外包碳纤维增强复合材料（CFRP）柱在轴向压缩下的性能。首先，利用ABAQUS有限元软件分析了文献中44个PVC-混凝土-CFRP（CFPT）试件，深入理解了试件在位移加载下的压缩行为。其次，通过268个CFPT试件的数值模拟，系统研究了CFRP层数和缠绕深度对试件性能的影响。同时考察了未约束混凝土强度、PVC管厚度、柱截面尺寸和长细比等关键参数的影响规律。进一步建立了CFRP-CFPT（CCFPT）复合柱的损伤塑性模型，揭示了CCFPT柱承载力与CFRP材料性能之间的关联关系。基于参数影响规律，建立了CFPT柱的解析模型。研究表明，这种新型复合柱在多种工程应用中具有显著优势，为其工程推广应用提供了理论基础和设计依据。

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