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相较于普通碳钢,不锈钢拥有良好的力学性能、出色的表面装饰性和优良的耐久性等优势,使其在建筑工程领域具有广阔的应用前景。然而,不锈钢的本构关系不同于普通碳钢,这就使得对于外贴CFRP布加固普通碳钢的相关研究成果能否适用于不锈钢结构提出了质疑。同时,目前CFRP布加固不锈钢结构的相关研究相对较少。基于此,本文拟通过有限元数值模拟和理论分析,对环向外贴CFRP布加固轴心受压空心钢管(不锈钢和普通碳钢)短柱进行研究,分析宽厚比(径厚比)和环向外贴CFRP布层数对加固效果的影响,进而提出该类复合构件极限承载力计算方法。本文研究内容如下:(1)应用ANSYS有限元软件,依据已有文献试验分别建立了环向外贴CFRP布加固空心方管(不锈钢和普通碳钢)短柱和空心圆管(不锈钢)短柱的精细化有限元模型,通过对比有限元模型与已有文献试验结果,验证了本文模型的有效性,为后续研究提供基础。(2)借助有效的有限元模型,对环向外贴CFRP布加固空心钢管短柱进行参数分析,讨论宽厚比(径厚比)和CFRP布层数对空心钢管短柱轴心受压极限承载力的影响。研究表明:环向外贴CFRP布可以显著提高不锈钢和普通碳钢钢管短柱试件的极限承载力,对于相同宽厚比(径厚比)的试件,加固效果随着CFRP布层数的增加而增加。同时,随着截面宽厚比(径厚比)的增加,构件的极限承载力提高百分比随之增加,说明CFRP布对加固薄壁截面比较敏感。(3)薄壁截面受压时会发生局部屈曲,从而不能全截面承载。规范对薄壁构件作相应的简化,认为其中一部分截面(有效截面)承受外荷载,本文基于上述有效截面的概念,假定CFRP布环向约束仅对有效截面起作用,提出了CFRP布加固空心方管(不锈钢和普通碳钢)短柱在轴压作用下的承载能力计算方法。(4)根据英国CIRIA编写的CFRP加固钢结构设计指导手册《外贴纤维增强材料加固金属结构规范》,利用换算截面法提出CFRP布加固不锈钢圆管短柱承载力计算公式修正系数βt,并通过对已有文献试验数据和有限元拓展参数分析结果,得出修正系数βt=1.15。