碳纖維約束混凝土短柱抗沖擊性能研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(簡(jiǎn)稱FRP)最顯著的特點(diǎn)在于高比強(qiáng)度(強(qiáng)度與重量之比)和良好的耐腐蝕性，世界各地對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施加固、修復(fù)和改造的巨大需求，以及FRP材料輕質(zhì)、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)使得該項(xiàng)技術(shù)得以迅速發(fā)展，然而FRP約束混凝土在爆炸與沖擊等一些偶然荷載作用下的性能研究還處在初步探索階段。近年來(lái)，建筑結(jié)構(gòu)遭受沖擊、撞擊和爆炸破壞的事件頻頻發(fā)生，對(duì)FRP約束混凝土結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能研究因此而變得非常重要。
　　 本文采用湖南大學(xué)的高性能落錘實(shí)驗(yàn)

2、機(jī)CFRP(碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)約束混凝土短圓柱的抗沖擊性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，同時(shí)作為對(duì)試驗(yàn)的完善補(bǔ)充，應(yīng)用大型通用有限元軟件LS-DYNA對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬分析。本文的主要研究工作有以下幾點(diǎn)：
　　 1.采用落錘試驗(yàn)機(jī)分別對(duì)包裹不同CFRP層數(shù)的混凝土短柱和素混凝土短柱在三種不同沖擊高度下進(jìn)行落錘試驗(yàn)，獲得了錘頭的沖擊力的時(shí)程曲線、CFRP表面中間部位的豎向及環(huán)向應(yīng)變的時(shí)程曲線，并采用攝像頭拍下了短柱被落錘撞擊的完整破壞過程。<

3、br>　　 2.對(duì)CFPR約束混凝土短圓柱和素混凝土短圓柱在落錘沖擊作用下的性能進(jìn)行了比對(duì)，探討了短圓柱的最大沖擊力、應(yīng)變、沖擊力的作用時(shí)間和落錘能量的關(guān)系，并分別比較與分析了在沖擊荷載作用下和靜力荷載作用下短柱的破壞狀態(tài)及荷載-應(yīng)變的關(guān)系。通過落錘在沖擊的過程中的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系、落錘試驗(yàn)采集的最大沖擊力和靜承載力的關(guān)系，來(lái)推導(dǎo)出簡(jiǎn)化沖擊力的計(jì)算公式，提出了CFRP約束混凝土短柱抵抗沖擊所需的靜承載力的計(jì)算方法，為工程設(shè)計(jì)作出了一定的貢