GFRP復(fù)合套管拉壓受力性能及影響參數(shù)研究.pdf

1、GFRP材料因其輕質(zhì)高強(qiáng)，絕緣性能及耐污性能良好，在我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)中具有廣泛的應(yīng)用空間。由于GFRP材料自身屬性，傳統(tǒng)連接手段不再適用，而構(gòu)件節(jié)點(diǎn)連接是工程應(yīng)用的必要環(huán)節(jié)，其受力性能對(duì)結(jié)構(gòu)整體安全十分關(guān)鍵。目前，復(fù)合材料套管粘結(jié)節(jié)點(diǎn)形式較為常見，但其相關(guān)試驗(yàn)研究較少，復(fù)合套管的受力性能及破壞模式尚不明確，給工程應(yīng)用帶來(lái)不便。本文針對(duì)GFRP復(fù)合套管進(jìn)行拉壓性能足尺試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有限元驗(yàn)證及參數(shù)分析，得到以下結(jié)論：
　　（1）

2、GFRP復(fù)合套管軸壓破壞形式為鋼套管與GFRP桿粘結(jié)處斜向剪切破壞，屬于脆性破壞，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格控制在彈性范圍內(nèi)，并留有足夠的安全裕度。Φ200X10試件的軸壓極限承載力為1616.7kN，位移值為14.17mm；Φ272X12試件的軸壓極限承載力為3155.7kN，位移值為42.31mm。GFRP材料軸壓過(guò)程中應(yīng)力應(yīng)變呈線性變化，復(fù)合套管破壞原因是鋼套管對(duì)GFRP桿的橫向擠壓作用，本文提出了鋼套管橫向擠壓衰減調(diào)整系數(shù)可取0.7。

3、>　?。?）GFRP復(fù)合套管軸拉破壞形式為GFRP桿與鋼套管之間發(fā)生脫落，屬于脆性破壞，Φ200X10試件的軸拉極限承載力為697.5kN，位移值為7.70mm；Φ272X12試件的軸拉極限承載力為1340kN，位移值為9.90mm。GFRP復(fù)合套管軸拉破壞原因是鋼套管與GFRP桿粘結(jié)強(qiáng)度不足，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度，建議取值6.5MPa。
　?。?）GFRP復(fù)合套管的有限元分析表明：偏壓構(gòu)件的承載能力隨偏心率的增大而減小，

4、減小幅度逐漸降低，偏心率不宜大于0.1；軸壓構(gòu)件的承載能力隨徑厚比的減小而增大，徑厚比減小10％，極限承載力增大10%；徑厚比越小，偏心率對(duì)構(gòu)件承載力的影響越大，本文提出了不同徑厚比構(gòu)件的偏心率影響系數(shù)。
　　（4）提出了改進(jìn)后的節(jié)點(diǎn)連接形式：由于鋼套管對(duì)GFRP桿產(chǎn)生較大的橫向擠壓作用，在粘結(jié)交界處，增加抗擠壓橡膠墊，以減小擠壓效果，提高整體抗壓性能；由于鋼套管與GFRP桿粘結(jié)強(qiáng)度明顯不足，提出的改進(jìn)構(gòu)造措施是增加高強(qiáng)螺栓抗剪件