12，复材管组合构件12 1、一般规定12 1、1,复材管组合构件是采用复材管和其他结构材料，如混凝土、钢管和钢筋、组合形成的构件.可应用于建筑和桥梁的柱，塔.拱.桩等结构中 包括复材管混凝土组合构件,复材管，混凝土、钢管组合构件以及组合构件中的复材圆管混凝土芯柱,复材管组合构件利用各种材料的协同互补和共同工作，充分发挥不同材料的优势，复材圆管组合构件中混凝土所受有效约束作用远大于复材方管组合构件、且目前对复材方管组合构件的研究还不够充分.因此本章中的复材管组合构件仅限于复材圆管组合构件。复材管混凝土组合构件由复材圆管与内填充混凝土组合形成、混凝土中可配钢筋。复材管、混凝土,钢管组合构件由复材外圆管、钢内管与两者之间填充混凝土组合形成。为避免复材管局部屈曲。本条规定其径厚比的上限,12，1.2 理论计算表明.特殊正交异性对称铺层是唯一一种三种耦合刚度。弯曲耦合刚度,平面内正应力,剪应变。剪应力。正应变耦合刚度。扭转耦合刚度 均为零的铺层方式、这三种耦合刚度的存在。不仅增大了理论计算的复杂性和不可靠性.而且直接导致层合管在外界温度和养护条件变化下的翘曲,以及简单外力作用下的复杂变形,如面内轴力作用下的剪切变形等、不利于层合管在结构中的应用，基于此,本标准推荐使用特殊正交异性对称铺层.采用角铺设层合管时.对称，平衡的铺层方式因只具有一种非零耦合刚度,扭转耦合刚度、为本标准所推荐 同时、应合理设计铺层次序,如尽量将不同角度的纤维分散布置、以减小扭转耦合刚度的影响 例如 铺层方式为、0.45，0.45,45 0.45，0 的层合管的扭转耦合刚度明显小于铺层方式为，0、0 45,45,45、45、0,0,的层合管。试验研究表明.复材在偏离纤维方向应力，平面内剪应力作用下表现出明显的非线性。软化,而当复材管受力方向有相当数量纤维时.材料基本表现为线性.基于此,为减小该种材料非线性的影响.本标准推荐在角铺设层合管受力方向铺设足够的纤维。当由于工艺或其他原因不能采用上述两种铺层方式时.为减小三种耦合刚度以及材料偏离主方向非线性的影响.应合理设计铺层方式 12，1。3，混凝土在竖向荷载作用下，当侧向变形受到限制时，称其为约束混凝土。当约束材料为复材时.称其为复材约束混凝土.如复材圆管混凝土柱中的混凝土,混凝土经复材约束后.其强度和延性均可得到提高，复材约束混凝土随复材力学性质的变化，其应力、应变关系和破坏特征有较大差别 本标准在混凝土受压构件加固时、用约束刚度参数为指标以反映纤维用量和它的力学指标及混凝土截面尺寸的影响。试验结果表明,当βj 6。5时.约束混凝土应力 应变曲线存在下降段，复材的断裂通常发生在峰值应力之后，βj.6，5时.则约束混凝土应力、应变曲线无下降段,而呈线性强化段 复材断裂时达到约束混凝土的强度极限，前者称弱约束。后者称强约束 复材弱约束混凝土虽在一定程度上也能提高混凝土强度和改善混凝土延性。但与复材强约束混凝土相比，其增幅不大。而且目前对它的系统研究不多.以往的试验研究表明、复材管中混凝土的力学性能和加固构件中包裹纤维布后的混凝土没有明显差别、基于此。本标准建议复材圆管组合构件中复材圆管刚度应满足本标准第5.4，2条规定之强约束条件.12。1,5 复材力学性能指标如静、动力拉。压、弯 剪强度都远高于混凝土结构、若混凝土强度等级太低，易使组合结构的力学性能不能充分发挥，并且界面连接强度也较低，故本条规定组合结构中混凝土强度等级不应低于C30 因混凝土在组合结构中的结构功能主要是受压 这正好能发挥其抗压性能好的主要优点 混凝土部分配筋或不配筋对组合结构性能的影响都不很明显 故可配钢筋、也可不配钢筋,由于组合结构中的混凝土体量较大 又多为依附于复材施工成型，混凝土收缩.徐变及温度变化都会使组合结构产生附加内力.故结构设计中应考虑这些影响.12，1.8,对于复材管组合构件长柱。目前研究尚不充分.本标准第12,2节和第12.3节有关承载力计算的规定均只适用于符合本条规定的短柱，本条规定基于国内相关科研单位近期对复材加固混凝土柱的研究结果.当复材管组合构件长细比不满足本条规定时、设计中应合理考虑二阶效应的影响,