1、在對由纖維材料約束的預載混凝土柱軸壓性能研究現(xiàn)狀進行總結分析后，本文通過試驗及數(shù)值模擬研究了碳纖維(Carbon Fiber Reinforced Polymer，簡稱CFRP)布約束有預載型鋼混凝土矩形短柱的軸心受壓性能。設計制作了對比組、預載一組和預載二組共14個設計參數(shù)不同的混凝上矩形短柱，并分別對各柱進行了軸壓試驗。通過試驗全面認識了約束柱的破壞過程和機理，分析了型鋼、預載水平和碳纖維布層數(shù)等因素對柱軸壓承載力的影響。碳纖維布約

2、束提高了柱的承載力，改善了柱屈服后變形能力，但約束型鋼柱總體承載力提高幅度低于約束鋼筋混凝土柱。隨著預載水平的提高，碳纖維布有效拉應變系數(shù)逐漸降低，約束柱的屈服荷載、峰值荷載和延性總體呈降低趨勢。試驗中約束柱破壞形式均是縱筋和型鋼先屈服，隨后核心混凝土被壓碎，最終碳纖維布斷裂。在這一破壞模式下，隨著碳纖維布層數(shù)的增加，試件的延性明顯增大。以試驗數(shù)據(jù)為基礎，根據(jù)碳纖維布約束有預載型鋼混凝土矩形短柱的受力特點，使用ABAQUS軟件建立了有限

3、元模型，采用階段分析和單元生死技術，對柱預加載、碳纖維布加固和正式加載這一試驗過程進行模擬，通過定義混凝土損傷塑性(Concrete Damaged Plasticity，簡稱CDP)模型中的損傷因子來考慮預載對混凝土材料性能的影響，計算結果與試驗結果吻合較好。利用所建立的有限元模型，分析了預載水平對柱中部截面混凝土應力分布（第一主應力與第三主應力比值）的影響，結果表明預載降低了約束混凝土的應力提高幅度，導致碳纖維布約束的預載柱承載力低