FRP空心柱及FRP-混凝土組合柱抗側(cè)向沖擊性能研究.pdf

1、FRP(Fiber Reinforced Polymer)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等特點(diǎn)，被廣泛地運(yùn)用于結(jié)構(gòu)的加固和新建工程當(dāng)中。目前對(duì)FRP以及FRP約束混凝土結(jié)構(gòu)的研究大多數(shù)都是致力于靜力性能，對(duì)結(jié)構(gòu)在一些爆炸沖擊荷載作用下的動(dòng)力性能研究得較少。在這個(gè)高速的時(shí)代，建筑結(jié)構(gòu)遭受到撞擊、沖擊以及爆炸破壞的事故越來越多，因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗沖擊性能研究變得越來越重要。
　　本文研究了FRP空心柱以及FRP-混凝土組合

2、柱的抗側(cè)向沖擊性能，首先通過落錘沖擊試驗(yàn)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分析了FRP復(fù)合材料管纖維縱橫向鋪層比例對(duì)FRP空心柱以及FRP-混凝土組合柱的影響、構(gòu)件在不同沖擊高度下的破壞模式以及相同沖擊能量下空心構(gòu)件與實(shí)心構(gòu)件破壞模式的比較。采用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA對(duì)落錘沖擊試驗(yàn)的構(gòu)件進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。主要研究內(nèi)容有以下幾點(diǎn):
　　1、采用高性能落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)分別對(duì)FRP空心柱以及FRP-混凝土組合柱進(jìn)行了落錘沖擊試驗(yàn)，

3、通過測(cè)量沖擊力時(shí)程曲線、位移時(shí)程曲線，分析研究沖擊能量、復(fù)合材料管纖維鋪層、材料組合等對(duì)復(fù)合材料柱抗側(cè)向沖擊性能的影響。同時(shí)采用高速攝影儀記錄并分析構(gòu)件沖擊破壞的形成和發(fā)展。
　　2、通過試驗(yàn)得出:沖擊能量對(duì)沖擊力和沖擊部位撓度都有顯著的影響，沖擊能量越大，沖擊力和撞擊部位撓度都隨之變大;纖維縱橫向鋪層比例的提高對(duì)構(gòu)件的沖擊力峰值影響不大;空心構(gòu)件與實(shí)心構(gòu)件的破壞模式顯著不同，空心構(gòu)件都是由于沖擊部位損壞而破壞，屬于局部破壞，實(shí)心