[发明专利]一种约束圆形混凝土柱的制备方法

说明书

本发明公开了一种约束圆形混凝土柱的制备方法，属于建筑施工技术领域，解决了现有技术中对约束混凝土抗压强度预测准确性低、实用性不强等问题。本发明制备方法包括如下步骤：所述约束圆形混凝土柱的制备方法包括以下步骤：S1.建立约束圆形混凝土柱强度‑未约束圆形混凝土柱强度的计算模型：S2.获取制备约束圆形混凝土柱的参数，对约束圆形混凝土柱抗压强度进行预测；S3.根据满足约束混凝土柱抗压强度要求的参数制备所述约束圆形混凝土柱。本发明适用于约束圆形混凝土柱的制备。

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，特别涉及一种约束圆形混凝土柱的制备方法。

背景技术

制备约束圆形混凝土柱前需对约束圆形混凝土柱强度进行预测，当前预测方法会高估约束混凝土抗压强度，低估极限应变：主动约束是混凝土构件在加载前已经承受来自侧向的约束，在构件未发生破坏前，其最大主应力(或称为极限应力)是高于被动约束混凝土的，但主动约束混凝土应力-应变关系的第二段曲线上升趋势较缓，甚至曲线峰值后存在下降趋势；对于被动约束混凝土，比如FRP材料只有当混凝土发生较大侧向变形时才发挥明显作用，故一般情况下被动约束混凝土的极限应力略低，但在侧向约束较强的情况下，其应力-应变关系第二段的斜率会明显高于主动约束混凝土。上述假设高估了FRP约束混凝土的应力-应变关系和抗压强度，但极限应变往往会低估。

现有预测方法中环向拉断应变确定方法存在缺陷：相对于条带FRP的材料性能试验(Coupon Test)得到的拉断应变ε_f，FRP环箍的实际拉断应变ε_j,u值要略低且较难预测到准确值，主要因为：(a)由于混凝土的开裂和可能存在的偏心荷载而导致的FRP布上的应变分布不均匀；(b)FRP布包裹在混凝土圆柱上，因而产生了曲率的影响；(c)轴压下混凝土柱沿轴向产生压缩变形，而FRP布除了环向受到拉力外，在轴向方向也受到压力的作用，导致FRP布处于不利的受力状态；(d)FRP布搭接区域的应变要小于非搭接区的应变，FRP布环向应变分布不均匀；(e)施工质量造成的FRP布局部鼓包或粘贴倾斜。环向约束力由FRP的实际拉断应力控制，但一般情况下是较难直接获得FRP实际拉断应变。

发明内容

鉴于以上分析，本发明旨在提供一种约束圆形混凝土柱强度预测方法，用以解决现有技术中对约束混凝土抗压强度预测准确性低、实用性不强等问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种约束圆形混凝土柱的制备方法，约束圆形混凝土柱包括钢骨架、混凝土和FPR布，FPR布为纤维增强复合材料；

约束圆形混凝土柱的制备方法包括以下步骤：

S1.建立约束圆形混凝土柱强度-未约束圆形混凝土柱强度的计算公式：

式中，f′_cc为约束混凝土柱抗压强度，f′_c为未约束混凝土柱抗压强度，f_l为名义侧项约束力，单位均为MPa；

f_l＝2n_ft_fE_fε_j,u/D

式中，n_f、t_f、E_f和ε_j,u分别为FRP的层数、单层厚度、弹性模量和FRP环箍的实际拉断应变，D为圆柱直径；

S2.通过S1的计算公式，获取约束圆形混凝土柱抗压强度f′_cc；

S3.根据是否满足约束混凝土柱抗压强度要求确定是否制备约束圆形混凝土柱；

步骤S3中，约束圆形混凝土柱的制备包括以下步骤：

S3-1.搭建钢筋骨架；