鐘楚珩，冷 鋆，周金枝,，吳凌霄，付甜甜，周亞棟

(1.湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢430068; 2.橋梁結(jié)構(gòu)健康與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢430034)

0 引 言

近年來(lái)，隨著我國(guó)工程技術(shù)領(lǐng)域的不斷革新，對(duì)應(yīng)用在橋梁、廠房和高層建筑上鋼管混凝土極限承載力的研究不斷涌現(xiàn)。目前，鋼管混凝土多應(yīng)用于廠房、橋梁承重柱與拱肋，例如，廣州丫髻沙大橋是一座中承式鋼管混凝土拱橋，由6根鋼管混凝土組成。隨著鋼管混凝土日益普遍地應(yīng)用于工程中，由于腐蝕、設(shè)計(jì)或施工考慮不周等情況導(dǎo)致安全事故發(fā)生的概率正日益遞增，使得對(duì)其結(jié)構(gòu)承載能力修復(fù)加固的相關(guān)研究成為近年來(lái)的熱門。自20世紀(jì)以來(lái)，土木工程界國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)就是如何利用各類纖維增強(qiáng)復(fù)合材料對(duì)鋼管混凝土進(jìn)行加固修復(fù)。而使用CFRP纖維材料對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件進(jìn)行加固與修復(fù)的工程實(shí)踐案例還是較少的。CFRP鋼管混凝土這類結(jié)構(gòu)很好地權(quán)衡了施工和經(jīng)濟(jì)的利弊，在增強(qiáng)鋼管混凝土極限承載力的同時(shí)，更能夠節(jié)省造價(jià)，具備優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)效益。

目前，雖然已有對(duì)CFRP鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)探討，但大多集中在CFRP鋼管混凝土短柱與長(zhǎng)柱的研究，針對(duì)中長(zhǎng)柱的完整研究仍舊較少。如劉蘭等[1]提出了CFRP與鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)FRP與鋼管混凝土短柱與中長(zhǎng)柱的軸心受壓試驗(yàn)，推導(dǎo)出了其極限承載力的適用設(shè)計(jì)公式；蔣治鑫等[2]對(duì)CFRP鋼管約束混凝土短柱進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并使用ABAQUS，仿真模擬得出了CFRP鋼管混凝土短柱軸心作用下的荷載-應(yīng)變曲線與應(yīng)力云圖，試驗(yàn)與理論結(jié)果相吻合；顧威等[3]對(duì)CFRP鋼管混凝土短柱進(jìn)行了軸壓試驗(yàn)，分析了該類結(jié)構(gòu)的等效緊箍力；侯敏等[4]對(duì)碳纖維布加固混凝土梁彎曲性能進(jìn)行了試驗(yàn)分析，提出了抗彎加固梁的極限承載力計(jì)算公式。

本文所研究的CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱是一種新型組合結(jié)構(gòu)，不僅可用于破損、陳舊的橋梁柱體加固與修復(fù)，更滿足現(xiàn)代化城市高聳、大跨、重載開(kāi)發(fā)的需求，尤其適用于地震頻發(fā)區(qū)域的建筑。CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱是通過(guò)制作圓鋼管中長(zhǎng)柱，內(nèi)部澆灌混凝土并且在鋼管外表面環(huán)向包裹CFRP，在發(fā)揮鋼管混凝土良好彈塑性的同時(shí)，利用CFRP高強(qiáng)的抗拉性能增強(qiáng)鋼管混凝土的軸向抗壓能力，以此加強(qiáng)鋼管混凝土的極限承載力，提高構(gòu)件的抗彎剛度與延性，并防止其在較大側(cè)向撓度的情況下發(fā)生局部屈曲[5-8]。

本文的研究目的旨在探索CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱極限承載力影響因素的同時(shí)，對(duì)研究該類構(gòu)件極限承載力的試驗(yàn)方法進(jìn)行總結(jié)，分析這種新型CFRP—圓鋼管—混凝土組合結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能與其在工程應(yīng)用中的可行性。因此本文對(duì)10個(gè)不同的CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱進(jìn)行了軸壓試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的受力過(guò)程和破壞形態(tài)，探討試樣CFRP環(huán)向應(yīng)變與荷載的變化關(guān)系以及試樣CFRP跨中側(cè)向荷載與位移的變化關(guān)系。

1 CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)試樣

本試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了10個(gè)試樣，其中有1個(gè)為短柱試樣，用來(lái)提供短柱承載力試驗(yàn)值。試樣采用無(wú)縫鋼管，圓形截面，鋼材型號(hào)為Q235，其截面尺寸為D×t=165 mm×2.5 mm、165 mm×3.5 mm和165 mm×4.25 mm；內(nèi)澆混凝土柱為圓柱體，直徑160 mm，柱長(zhǎng)500 mm，1 000 mm和1 333 mm；同時(shí)上下端各加一蓋板，為正方形截面，邊長(zhǎng)為385 mm，厚度為10 mm，材料為Q235鋼；核心混凝土采用自密實(shí)混凝土，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 C40，C50和 C60；CFRP層數(shù)：0，1，2和3。試樣具體參數(shù)如表1所示。

表1 試樣參數(shù)1）

1.2 試驗(yàn)材料性能

試驗(yàn)各材料的力學(xué)性能指標(biāo)通過(guò)材料材性實(shí)驗(yàn)確定。混凝土立方體強(qiáng)度和彈性模量分別由同條件下成型養(yǎng)護(hù)的立方試件和棱柱體實(shí)驗(yàn)得到；鋼材強(qiáng)度與彈性模量由拉伸實(shí)驗(yàn)確定，將試件所用鋼材加工成標(biāo)準(zhǔn)試件后，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 228—2002《金屬材料室溫拉伸實(shí)驗(yàn)方法》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)。CFRP的拉伸強(qiáng)度和彈性模量等性能指標(biāo)由拉伸實(shí)驗(yàn)確定，參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3354—1999《定向纖維增強(qiáng)塑性拉伸性能實(shí)驗(yàn)方法》進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)。

本實(shí)驗(yàn)采用自密實(shí)微膨脹混凝土，選用原料為425號(hào)普通硅酸鹽水泥；細(xì)骨料：天然河沙；粗骨料：天然砂石，最大粒徑為20 mm；水：自來(lái)水；另外添加外加劑：粉煤灰、減水劑、S95礦粉?；炷僚浜媳纫?jiàn)表2?；炷恋牧W(xué)性能見(jiàn)表3。

表2 混凝土配合比（每立方米混凝土各材料的質(zhì)量） kg/m3

表3 混凝土參數(shù)

試樣所用鋼材的力學(xué)性能見(jiàn)表4，試樣所用碳纖維布的性能指標(biāo)見(jiàn)表5。

表4 鋼管參數(shù)

表5 CFRP參數(shù)

本試驗(yàn)采用的應(yīng)變片有兩種：貼在鋼管面上的縱向與環(huán)向應(yīng)變片，貼在碳纖維布上的環(huán)向應(yīng)變片。其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表6。

表6 應(yīng)變片技術(shù)參數(shù)

制作完成后的CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱試樣如圖1所示。

圖1 CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)設(shè)備為500 t微機(jī)控制電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)，在該試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行軸壓試驗(yàn)。試驗(yàn)加載與測(cè)量裝置示意圖如圖2所示，實(shí)際加載圖如圖3所示。在構(gòu)件1/4等分點(diǎn)與底板處分別設(shè)置了5個(gè)位移計(jì)，用于測(cè)量側(cè)向位移與縱向位移；在鋼管外壁中截面處，沿周長(zhǎng)平均布設(shè)縱向及環(huán)向電阻應(yīng)變片共4對(duì)，測(cè)量鋼管外中截面處的應(yīng)變；粘貼CFRP后在中截面處再設(shè)置4個(gè)應(yīng)變片。采用18通道，采樣頻率為50 Hz的動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)采集器DH3817F采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。從試樣開(kāi)始加載時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，此時(shí)試驗(yàn)機(jī)壓力表指針開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，試驗(yàn)過(guò)程中數(shù)據(jù)采集不間斷，直到試樣發(fā)生破壞停止采集。對(duì)比靜態(tài)應(yīng)變采集器，動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)采集器的優(yōu)勢(shì)明顯，可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)具有警報(bào)、打印等功能，不再需要人工錄入數(shù)據(jù)，在軟件中便可繪制出圖形，節(jié)約人力成本，而且可以減少由于人工錄入所導(dǎo)致的錯(cuò)誤，從而提高試驗(yàn)過(guò)程中的整體工作效率[9-10]。

圖2 試驗(yàn)加載與測(cè)量裝置示意圖

圖3 實(shí)際加載圖

1.3.2 試驗(yàn)過(guò)程

試驗(yàn)開(kāi)始前，需對(duì)上下表面進(jìn)行校準(zhǔn)、找平，防止發(fā)生偏心受壓的情況。找平的方法為：在表面鋪上細(xì)砂后水平找平，為避免邊緣凹凸不平，再用鋼片塞入四角實(shí)現(xiàn)表面基本平整[11-12]。試驗(yàn)時(shí)采用分級(jí)加載制，在彈性范圍內(nèi)，每級(jí)荷載為預(yù)估極限荷載的1/10，當(dāng)鋼管屈服后每級(jí)荷載約為預(yù)估極限荷載的1/15，每級(jí)荷載持荷約2 min后測(cè)量數(shù)據(jù)，接近破壞時(shí)慢速連續(xù)加載，每級(jí)荷載約為預(yù)估極限荷載的1/20，直至試驗(yàn)機(jī)壓力表指針開(kāi)始回零，此時(shí)荷載達(dá)到最大值[13-15]。本文將極限荷載定義為試樣所能承受的最大荷載。此時(shí)CFRP發(fā)生脆性破壞，并發(fā)出較大破裂聲響，繼續(xù)加載將發(fā)生彈塑性失穩(wěn)破壞，為保證試驗(yàn)人員安全，試驗(yàn)終止。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)現(xiàn)象和破壞過(guò)程分析

1）試樣CM0-2.5

試樣CM0-2.5為對(duì)照試件，0層CFRP，試樣高度1 000 mm，長(zhǎng)細(xì)比為24，鋼管壁厚2.5 mm，混凝土強(qiáng)度為C40。加載初始階段，試樣處于線彈性階段，鋼管應(yīng)變變化較小，外形無(wú)明顯變化，此時(shí)混凝土起主導(dǎo)作用開(kāi)始受壓；隨著荷載逐級(jí)增加，應(yīng)變逐漸增大，中側(cè)位移亦增大；當(dāng)荷載達(dá)到930 kN時(shí)，試樣進(jìn)入塑性階段，此時(shí)混凝土已抗壓至破壞，鋼管開(kāi)始受拉，荷載與應(yīng)變?cè)黾铀俾蕼p慢；荷載達(dá)到990 kN時(shí)，塑性發(fā)展明顯，鋼管逐漸屈服；荷載達(dá)1 052 kN時(shí)，荷載應(yīng)變發(fā)展呈直線增加趨勢(shì)，跨中側(cè)向位移增速變大，鋼管表面膨脹明顯；荷載增至1 101 kN時(shí)，試樣達(dá)到極限承載力，此時(shí)荷載不再繼續(xù)增加，開(kāi)始下降，試樣破壞失穩(wěn)，可觀察到鋼管表面發(fā)生明顯屈曲，試驗(yàn)結(jié)束，其跨中側(cè)向位移數(shù)據(jù)見(jiàn)表7，該試樣破壞形態(tài)如圖4所示。

圖4 CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱試樣破壞圖

2）試樣 CM1-2.5

試樣CM1-2.5為CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱，外層環(huán)向粘貼一層CFRP，試樣高度1 000 mm，長(zhǎng)細(xì)比為24，鋼管壁厚2.5 mm，混凝土強(qiáng)度為C40。加載初始階段，與CM0-2.5相似，鋼管與混凝土均處于線彈性階段，CFRP與圓鋼管的變形均較小，兩者應(yīng)變變化基本一致，動(dòng)態(tài)觀察試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知鋼管的應(yīng)變變化稍快于碳纖維布；當(dāng)荷載達(dá)到1 350 kN時(shí)，試樣進(jìn)入彈塑性階段，此時(shí)混凝土已抗壓至破壞，鋼管受拉逐漸屈服，CFRP起主導(dǎo)作用開(kāi)始受拉，可聽(tīng)到CFRP部分脫粘的聲響；荷載達(dá)到1 443 kN時(shí)，試樣進(jìn)入塑性階段，此時(shí)CFRP發(fā)出的聲響越來(lái)越頻繁，應(yīng)變?cè)鏊僮兇?；荷載加至1 569 kN時(shí)，試樣達(dá)極限承載力，跨中側(cè)向位移增速變大，此時(shí)可聽(tīng)到CFRP發(fā)出清脆響亮的破裂聲，此時(shí)CFRP已破壞，荷載值下降，無(wú)法繼續(xù)持荷；繼續(xù)加載，鋼管持續(xù)受拉進(jìn)入塑性變形階段，此時(shí)碳纖維布破壞處的鋼管膨脹明顯，加載至試樣喪失承載力時(shí)，試樣破壞失穩(wěn)，試驗(yàn)停止，其最大應(yīng)變與跨中側(cè)向位移數(shù)據(jù)見(jiàn)表7，該試樣破壞形態(tài)如圖4所示。

表7 極限承載力

3）試樣CS1-4.25與CL1-4.25

試樣CS1-4.25與CL1-4.25，其鋼管與碳纖維布的應(yīng)變和位移變化現(xiàn)象均與試樣CM1-2.5相似，其最大應(yīng)變與跨中側(cè)向位移數(shù)據(jù)見(jiàn)表7。試樣CS1-4.25的高度僅為試樣CM1-2.5的一半，但其達(dá)到極限承載力所需的時(shí)間更久，鋼管彎曲程度較小，破壞現(xiàn)象不明顯；試樣CL1-4.25的長(zhǎng)度為試樣CM1-2.5的1.33倍，但其達(dá)到極限承載力所需的時(shí)間更短，鋼管彎曲程度較大，破壞現(xiàn)象更明顯。以上試樣破壞形態(tài)如圖4所示。

4）其余試樣

試樣 CM2-2.5、CM3-2.5、CM1-3.5、CM1-3.5-5、CM1-3.5-6與CM1-4.25，其鋼管與碳纖維布的應(yīng)變和位移變化現(xiàn)象均與試樣CM1-2.5相似，其最大應(yīng)變與跨中側(cè)向位移數(shù)據(jù)見(jiàn)表7。由于試樣CM3-2.5比試樣CM2-2.5多一層CFRP，則達(dá)到極限承載力所需的時(shí)間更久，其鋼管彎曲程度相對(duì)試樣CM2-2.5較小。而試樣CM1-3.5、CM1-3.5-5、CM1-3.5-6與CM1-4.25的加載時(shí)間和鋼管彎曲程度基本一致，以上試樣破壞形態(tài)如圖4所示。

2.2 極限承載力的影響因素分析

2.2.1 混凝土強(qiáng)度的影響

如圖5為不同混凝土強(qiáng)度試樣的碳纖維布跨中環(huán)向荷載—應(yīng)變圖，由圖可知，加載前期斜率較大，應(yīng)變?cè)隽枯^??；當(dāng)加載達(dá)到試樣屈服強(qiáng)度時(shí)，斜率變的平緩，此時(shí)荷載少量增加但應(yīng)變?cè)黾友杆?；荷載加至極限承載力時(shí)，斜率變大，荷載迅速下落，同時(shí)應(yīng)變?cè)龃蟆Ｍ?，如圖6為不同混凝土強(qiáng)度試樣的碳纖維布跨中側(cè)向荷載—位移圖，可以看出加載初期荷載—位移的變化類似荷載—應(yīng)變，當(dāng)構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí)，位移變速陡增，但荷載迅速下落。可知初期CFRP隨著鋼管一起處于彈性階段，受力較為均勻，此時(shí)混凝土主導(dǎo)抗壓；待鋼管開(kāi)始屈服時(shí)，CFRP開(kāi)始受拉，此時(shí)混凝土已抗壓至破壞；當(dāng)試樣達(dá)到極限承載力時(shí)，CFRP發(fā)生脆性破壞，發(fā)出較大破裂聲響；繼續(xù)加載，由于CFRP已經(jīng)發(fā)生破壞，鋼管繼續(xù)受拉進(jìn)入塑性變形，承載力下降，變形繼續(xù)增加，直至破壞失穩(wěn)。從圖5可以看出，增加混凝土強(qiáng)度，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的碳纖維布跨中最大應(yīng)變呈下降趨勢(shì)。從圖6可以看出，增加混凝土強(qiáng)度，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的碳纖維布跨中側(cè)向位移呈遞增趨勢(shì)。

圖5 不同混凝土強(qiáng)度試樣的CFRP跨中環(huán)向荷載-應(yīng)變圖

圖6 不同混凝土強(qiáng)度試樣的CFRP跨中側(cè)向荷載-位移圖

由表7和圖5、圖6可得出，C50的單層CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱較C40的極限承載力提升11.5%，C60較 C50提升 3.95%，C60較 C40提升 15.9%。表明隨著混凝土強(qiáng)度的提升，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的極限承載力呈明顯上升趨勢(shì)，而提升幅度有限，相較于CFRP層數(shù)的提升是較小的。

2.2.2 CFRP層數(shù)的影響

如圖7與圖8，其荷載-應(yīng)變與荷載-位移變化現(xiàn)象與混凝土組相同。從圖7可知，增加CFRP層數(shù)后，碳纖維布跨中最大應(yīng)變有大有小，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其趨勢(shì)，其現(xiàn)象與混凝土強(qiáng)度對(duì)比組類似。從圖8知，增加CFRP層數(shù)，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的碳纖維布跨中側(cè)向位移呈遞增趨勢(shì)。

圖7 不同CFRP層數(shù)試樣的CFRP跨中環(huán)向荷載-應(yīng)變圖

圖8 不同CFRP層數(shù)試樣的CFRP跨中側(cè)向荷載-位移圖

由表7和圖7、圖8可得出，相較0層的圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱，包裹1層CFRP的極限承載力提升了42.5%，2層較1層可提高18.9%，3層較2層可提高11.2%。這表明，加1層CFRP可大幅提高圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的承載力，而層數(shù)達(dá)到2層及以上時(shí)，承載力的增加幅度銳減。這說(shuō)明單層碳纖維布對(duì)圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱極限承載力的提升效果明顯，多層的提升效果則有限。

2.2.3 鋼管壁厚的影響

如圖9與圖10，其荷載-應(yīng)變與荷載-位移變化現(xiàn)象與CFRP層數(shù)組相同。由圖9可知，增加鋼管壁厚，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的碳纖維布跨中最大應(yīng)變有大有小，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其趨勢(shì)，其現(xiàn)象與混凝土強(qiáng)度對(duì)比組類似。從圖10可知，增加鋼管壁厚，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的碳纖維布跨中側(cè)向位移有大有小，亦無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其趨勢(shì)。

圖9 不同鋼管壁厚試樣的CFRP跨中環(huán)向荷載-應(yīng)變圖

由表7和圖9、圖10可得出，3.5 mm壁厚的單層CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱較2.5 mm的極限承載力提升8.53%，4.25 mm較3.5 mm提升9.28%，4.25 mm較2.5 mm提升18.6%。表明隨著鋼管壁厚的增大，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的極限承載力逐漸增加，增長(zhǎng)總量小于混凝土強(qiáng)度與CFRP層數(shù)的影響。

2.2.4 長(zhǎng)細(xì)比的影響

如圖11與圖12，其荷載-應(yīng)變與荷載-位移變化現(xiàn)象與鋼管壁厚組相同。由圖11可知，增加長(zhǎng)細(xì)比后，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的碳纖維布跨中最大應(yīng)變呈增加趨勢(shì)。由圖12可知，增加長(zhǎng)細(xì)比后，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的碳纖維布跨中側(cè)向位移呈遞減趨勢(shì)。

由表7和圖11、圖12可得出，長(zhǎng)細(xì)比為24的單層CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱較12的極限承載力降低 7.3%，32較 24降低 12.3%，32較 12降低18.7%。表明降低長(zhǎng)細(xì)比對(duì)CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的極限承載力的提升影響在以上3種中屬最小。

圖11 不同長(zhǎng)細(xì)比試樣的CFRP跨中環(huán)向荷載-應(yīng)變圖

圖12 不同長(zhǎng)細(xì)比試樣的CFRP跨中側(cè)向荷載-位移圖

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱軸壓試驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，介紹了試樣的各項(xiàng)參數(shù)、試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)方法并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得到以下結(jié)論：

1）通過(guò)進(jìn)行CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱軸壓試驗(yàn)，可知當(dāng)CFRP發(fā)生脆性破壞時(shí)，CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱達(dá)到承載力極限，繼續(xù)施加荷載后鋼管發(fā)生明顯彎曲，最后試樣發(fā)生彈塑性失穩(wěn)破壞。

2）通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，影響CFRP圓鋼管混凝土中長(zhǎng)柱極限承載力的因素主要為混凝土強(qiáng)度、鋼管壁厚、CFRP層數(shù)和長(zhǎng)細(xì)比，其中CFRP層數(shù)影響最大，其次為混凝土強(qiáng)度與鋼管壁厚，長(zhǎng)細(xì)比的影響最小。

3）混凝土強(qiáng)度從C40提升到C50與C60后，構(gòu)件的極限承載力分別提升11.5%與15.9%；鋼管壁厚從2.5 mm提升至3.5 mm與4.25 mm后，構(gòu)件的極限承載力分別提升8.53%與18.6%；CFRP層數(shù)從0層提升至1、2和3層后，構(gòu)件的極限承載力分別提升42.5%、69.4%與88.4%；長(zhǎng)細(xì)比從12提升至24與36后，構(gòu)件的極限承載力分別降低7.3%與18.7%。

4）由試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，適當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)可以增大中長(zhǎng)柱的極限承載力；適當(dāng)加大鋼管的壁厚，可以增大中長(zhǎng)柱的極限承載力；增加CFRP的層數(shù)，可以增大中長(zhǎng)柱的極限承載力，同時(shí)其延性也隨之提升，其中提升最為顯著的是增加1層CFRP，2層其次；適當(dāng)降低構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比，可以增大構(gòu)件的極限承載力。因此從工程經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，增加CFRP層數(shù)來(lái)提高鋼管混凝土的極限承載力是經(jīng)濟(jì)適用的。