混雜FRP加固偏心受壓方鋼管柱的承載力分析
本文關(guān)鍵詞:混雜FRP加固偏心受壓方鋼管柱的承載力分析 出處:《西安建筑科技大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
更多相關(guān)文章: 混雜纖維復(fù)合材料(HFRP) 加固方鋼管柱 偏心受壓 ABAQUS
【摘要】:纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、施工方便等優(yōu)越性能,奠定了它在鋼結(jié)構(gòu)加固應(yīng)用中的優(yōu)勢。而單一纖維材料的缺點(diǎn)突出,在實(shí)際應(yīng)用中加固后延性較低,制約了其在結(jié)構(gòu)加固中的廣泛應(yīng)用。以克服單一纖維的缺點(diǎn)和提高加固效率為出發(fā)點(diǎn),混雜纖維復(fù)合材料(Hybrid Fiber Reinforced Polymers,簡稱HFRP)在鋼結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域中的應(yīng)用研究逐漸形成了一個(gè)新的熱點(diǎn)。以往對(duì)HFRP的研究主要集中在CFRP/GFRP這兩種常見纖維的混雜研究上,鮮有對(duì)三種或三種以上的混雜纖維材料進(jìn)行研究。本文以ABAQUS有限元分析為研究手段,采用CFRP/AFRP(BFRP)/GFRP三種纖維混雜思路,分析粘貼HFRP對(duì)偏心受壓方鋼管柱承載力的增強(qiáng)效果。通過對(duì)8種不同混雜比例和層數(shù)的HFRP加固偏心受壓方鋼管柱的研究,以承載力、延性和經(jīng)濟(jì)性為指標(biāo),尋求混雜纖維的合理匹配,從而獲得最優(yōu)的混雜比例。以加固方式、偏心距、長細(xì)比及持載值水平為參數(shù),研究粘貼HFRP對(duì)偏心受壓方鋼管柱加固效果的影響。研究表明:CFRP/AFRP(BFRP)/GFRP三種纖維的混雜方式加固方鋼管柱,其承載力雖不及單一CFRP,但在保證承載力一致的前提下,HFRP表現(xiàn)出良好的延性性能且能顯著降低成本;采用全包加固方式的加固效果最顯著;長細(xì)比和偏心距對(duì)HFRP加固補(bǔ)強(qiáng)效果有組合影響效應(yīng);在加固前,先對(duì)持載柱進(jìn)行卸載可達(dá)到較理想的加固效果。最后,提出一個(gè)簡化的等效截面計(jì)算模型,使用Perry公式計(jì)算該模型的穩(wěn)定系數(shù),最終根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的實(shí)腹式壓彎構(gòu)件理論公式進(jìn)行計(jì)算,并與有限元分析結(jié)果做比較。結(jié)果顯示:大部分試件的承載力計(jì)算值與有限元分析結(jié)果較符合,故依據(jù)有限元分析結(jié)果,對(duì)簡化模型計(jì)算公式提出修正系數(shù)k。
【學(xué)位授予單位】:西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU392.3
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,本文編號(hào):1330701
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