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12，復材管組合構件12.1.一般規(guī)定12.1 1 復材管組合構件是采用復材管和其他結構材料、如混凝土,鋼管和鋼筋，組合形成的構件，可應用于建筑和橋梁的柱、塔,拱.樁等結構中,包括復材管混凝土組合構件、復材管，混凝土,鋼管組合構件以及組合構件中的復材圓管混凝土芯柱、復材管組合構件利用各種材料的協(xié)同互補和共同工作。充分發(fā)揮不同材料的優(yōu)勢、復材圓管組合構件中混凝土所受有效約束作用遠大于復材方管組合構件。且目前對復材方管組合構件的研究還不夠充分、因此本章中的復材管組合構件僅限于復材圓管組合構件,復材管混凝土組合構件由復材圓管與內填充混凝土組合形成，混凝土中可配鋼筋.復材管，混凝土.鋼管組合構件由復材外圓管.鋼內管與兩者之間填充混凝土組合形成 為避免復材管局部屈曲,本條規(guī)定其徑厚比的上限 12、1、2、理論計算表明.特殊正交異性對稱鋪層是唯一一種三種耦合剛度，彎曲耦合剛度.平面內正應力。剪應變，剪應力。正應變耦合剛度.扭轉耦合剛度，均為零的鋪層方式。這三種耦合剛度的存在。不僅增大了理論計算的復雜性和不可靠性。而且直接導致層合管在外界溫度和養(yǎng)護條件變化下的翹曲,以及簡單外力作用下的復雜變形 如面內軸力作用下的剪切變形等、不利于層合管在結構中的應用.基于此，本標準推薦使用特殊正交異性對稱鋪層，采用角鋪設層合管時.對稱,平衡的鋪層方式因只具有一種非零耦合剛度 扭轉耦合剛度.為本標準所推薦.同時，應合理設計鋪層次序。如盡量將不同角度的纖維分散布置 以減小扭轉耦合剛度的影響.例如。鋪層方式為。0,45，0.45,45。0、45.0。的層合管的扭轉耦合剛度明顯小于鋪層方式為、0、0。45,45。45、45.0、0,的層合管.試驗研究表明，復材在偏離纖維方向應力 平面內剪應力作用下表現(xiàn)出明顯的非線性,軟化.而當復材管受力方向有相當數(shù)量纖維時.材料基本表現(xiàn)為線性?；诖?為減小該種材料非線性的影響、本標準推薦在角鋪設層合管受力方向鋪設足夠的纖維。當由于工藝或其他原因不能采用上述兩種鋪層方式時 為減小三種耦合剛度以及材料偏離主方向非線性的影響,應合理設計鋪層方式，12，1、3 混凝土在豎向荷載作用下，當側向變形受到限制時。稱其為約束混凝土 當約束材料為復材時、稱其為復材約束混凝土。如復材圓管混凝土柱中的混凝土、混凝土經復材約束后。其強度和延性均可得到提高,復材約束混凝土隨復材力學性質的變化。其應力.應變關系和破壞特征有較大差別、本標準在混凝土受壓構件加固時。用約束剛度參數(shù)為指標以反映纖維用量和它的力學指標及混凝土截面尺寸的影響,試驗結果表明、當βj 6,5時.約束混凝土應力,應變曲線存在下降段。復材的斷裂通常發(fā)生在峰值應力之后,βj。6。5時.則約束混凝土應力、應變曲線無下降段。而呈線性強化段，復材斷裂時達到約束混凝土的強度極限.前者稱弱約束.后者稱強約束.復材弱約束混凝土雖在一定程度上也能提高混凝土強度和改善混凝土延性。但與復材強約束混凝土相比，其增幅不大。而且目前對它的系統(tǒng)研究不多，以往的試驗研究表明。復材管中混凝土的力學性能和加固構件中包裹纖維布后的混凝土沒有明顯差別 基于此，本標準建議復材圓管組合構件中復材圓管剛度應滿足本標準第5.4,2條規(guī)定之強約束條件 12 1。5、復材力學性能指標如靜、動力拉,壓 彎,剪強度都遠高于混凝土結構.若混凝土強度等級太低 易使組合結構的力學性能不能充分發(fā)揮。并且界面連接強度也較低 故本條規(guī)定組合結構中混凝土強度等級不應低于C30，因混凝土在組合結構中的結構功能主要是受壓。這正好能發(fā)揮其抗壓性能好的主要優(yōu)點,混凝土部分配筋或不配筋對組合結構性能的影響都不很明顯.故可配鋼筋.也可不配鋼筋。由于組合結構中的混凝土體量較大、又多為依附于復材施工成型,混凝土收縮，徐變及溫度變化都會使組合結構產生附加內力、故結構設計中應考慮這些影響,12.1.8 對于復材管組合構件長柱,目前研究尚不充分，本標準第12、2節(jié)和第12、3節(jié)有關承載力計算的規(guī)定均只適用于符合本條規(guī)定的短柱 本條規(guī)定基于國內相關科研單位近期對復材加固混凝土柱的研究結果，當復材管組合構件長細比不滿足本條規(guī)定時，設計中應合理考慮二階效應的影響.