CFRP鋼管混凝土防撞墩臺結(jié)構(gòu)抗沖擊性能研究.pdf

1、隨著時代的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新材料、新技術(shù)呼之欲出。CFRP作為一種新型復(fù)合材料問世以來，其力學(xué)性能優(yōu)勢明顯。FRP(fiber reinforced plastics)復(fù)合材料主要有碳纖維（CFRP）、芳綸纖維（AFRP）及玻璃纖維（GFRP）等，其材料形式主要有片材、棒材和型材。CFRP的共同優(yōu)點是:輕質(zhì)高強(qiáng)、高彈模、抗疲勞、耐腐蝕耐久性能好、熱膨脹系數(shù)低等。另外，CFRP復(fù)合材料可以節(jié)省材料、自由裁剪、施工方便且速度快，雖然其

2、前期投資較大，但維護(hù)成本低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。因此，CFRP新型復(fù)合材料應(yīng)用潛力巨大。在實際工程中，沖擊問題無處不在，因此提高結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能意義重大。鋼管混凝土構(gòu)件的優(yōu)越的抗沖擊性能已被大量學(xué)者論證，而CFRP約束鋼管混凝土構(gòu)件在力學(xué)性能上有著更多優(yōu)點，尤其是側(cè)向沖擊性能的優(yōu)勢，在近些年已有學(xué)者對其加以充分論證。因此，F(xiàn)RP鋼管混凝土構(gòu)件應(yīng)用于整個結(jié)構(gòu)以提高其抗沖擊性能具有重要的工程意義。
　　本文基于CFRP鋼管混凝土的優(yōu)異防腐蝕

3、性能，以防撞墩臺為例嘗試這種新型結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用。首先簡要介紹沖擊動力學(xué)理論以及國內(nèi)外幾個經(jīng)典船撞力經(jīng)驗公式，通過本文研究模型的船型參數(shù)，估算出防撞墩臺所受船撞力的大致范圍。為了充分對比分析，分別建立經(jīng)過材料均勻化等效后的鋼筋混凝土防撞墩臺和不同設(shè)計方案下的CFRP鋼管混凝土防撞墩臺有限元模型，并分別在相同荷載及邊界條件下運(yùn)用有限元軟件ABAQUS進(jìn)行船撞模擬，論證CFRP鋼管混凝土防撞墩臺的優(yōu)越的抗沖擊性能以及對CFRP鋼管混凝土防撞墩