張弦式FRP管桁架桿件及結(jié)點(diǎn)性能研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐疲勞和抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，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(jì)計(jì)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(duì)張弦式FRP管桁架桿件及新型全FRP結(jié)點(diǎn)的性能進(jìn)行了以下理論和試驗(yàn)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(jì)。測定大尺寸和小尺寸BFRP管的拉壓力學(xué)性能，并對(duì)BFRP管的制作工藝提出了改進(jìn)建議。
　　(2)通過對(duì)不同長細(xì)比BFRP長管的試驗(yàn)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(jì)算公式，進(jìn)而推出了BFRP桿件軸心受壓失穩(wěn)的破壞機(jī)理，并通過試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)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(diǎn)設(shè)計(jì)方法，對(duì)結(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)工藝

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