張弦式FRP管桁架桿件及結(jié)點性能研究.pdf

1、纖維增強復(fù)合材料(FRP)具有輕質(zhì)高強、耐疲勞和抗腐蝕等優(yōu)點，在土木工程結(jié)構(gòu)加固中已得到了大量應(yīng)用，但目前應(yīng)用主要集中在跨徑較小的結(jié)構(gòu)中。其原因除了與復(fù)合材料結(jié)構(gòu)初期成本高以及設(shè)計計算理論不完善等因素有關(guān)外，還存在缺乏有效的連接技術(shù)和錨固技術(shù)。這一關(guān)鍵因素制約了FRP的廣泛使用。本文以拉擠成型FRP管制備張弦式桁架結(jié)構(gòu)為背景，對張弦式FRP管桁架桿件及新型全FRP結(jié)點的性能進(jìn)行了以下理論和試驗研究:
　　(1)進(jìn)行了大尺寸BFRP

2、管力學(xué)性能測試中端部錨固方法的改進(jìn)和重新設(shè)計。測定大尺寸和小尺寸BFRP管的拉壓力學(xué)性能，并對BFRP管的制作工藝提出了改進(jìn)建議。
　　(2)通過對不同長細(xì)比BFRP長管的試驗研究，得到了軸向壓力與豎向位移之間的關(guān)系。提出了BFRP桿件軸心受壓屈曲荷載的計算公式，進(jìn)而推出了BFRP桿件軸心受壓失穩(wěn)的破壞機理，并通過試驗進(jìn)行了驗證。
　　(3)在復(fù)合材料預(yù)緊力齒連接技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種全FRP結(jié)點設(shè)計方法，對結(jié)點的生產(chǎn)工藝

3、、傳力機理等進(jìn)行了研究闡述。并通過有限元模擬對FRP結(jié)點的尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，對結(jié)點的尺寸設(shè)計方法以及步驟進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和闡述。
　　(4)通過對結(jié)點拉伸連接性能試驗研究和空間受力性能的研究，驗證了本文提出的FRP結(jié)點在張弦式BFRP桁架橋中的適用性。同時結(jié)合試驗結(jié)果和ANSYS分析的結(jié)果對結(jié)點制作提出了改進(jìn)措施。
　　(5)利用ANSYS對K形和KK形復(fù)雜結(jié)點進(jìn)行數(shù)值模擬分析，結(jié)合試驗結(jié)果進(jìn)行分析比較和預(yù)測，并在此基礎(chǔ)上