預(yù)應(yīng)力纖維加固管線的力學(xué)分析研究.pdf

1、FRP具有輕質(zhì)高強、耐腐蝕、抗疲勞等獨特優(yōu)勢，粘貼FRP加固技術(shù)在各類加固項目中已得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，采用預(yù)應(yīng)力纖維加固技術(shù)對損傷鋼管進行修復(fù)得到了學(xué)者們的青睞，然而在施加預(yù)應(yīng)力過程中，如何確定預(yù)應(yīng)力值是解決預(yù)應(yīng)力纖維加固管線的關(guān)鍵問題。
　　本文對預(yù)應(yīng)力纖維加固壓力管線的力學(xué)行為進行了分析，著重對預(yù)應(yīng)力纖維加固壓力管線的臨界屈曲和強度失效展開了深入的研究，為采用預(yù)應(yīng)力纖維加固修復(fù)壓力管線提供了理論依據(jù)。主要的工作可以闡述為

2、以下五個方面：
　　（1）研究了管道屈曲的基本分析方法、失穩(wěn)類型和穩(wěn)定性分析方法，分析了預(yù)應(yīng)力纖維加固鋼管模型下最適合的屈曲研究方法，即瑞利-里茲法，瑞利-里茲法是勢能駐值原理和最小勢能原理基礎(chǔ)上的一個近似方法。根據(jù)屈曲變形假設(shè)的撓度函數(shù)是采用里茲法解決管道在外壓作用下屈曲問題的關(guān)鍵。
　?。?）預(yù)應(yīng)力纖維加固鋼管的臨界屈曲研究分析。建立預(yù)應(yīng)力纖維加固鋼管的力學(xué)模型，根據(jù)曲率方程、平衡方程、幾何方程、物理方程推導(dǎo)了鋼管在預(yù)應(yīng)

3、力作用下的撓度微分方程，并發(fā)現(xiàn)在鋼管荷載對稱中心處取得極限應(yīng)變。
　?。?）根據(jù)殼體屈曲時的形態(tài)，將屈曲過程分為前屈曲過程和后屈曲過程?？紤]薄膜應(yīng)力的影響，根據(jù)幾何方程、平衡方程、物理方程，根據(jù)圣維南定理，推導(dǎo)了鋼管在預(yù)應(yīng)力作用下的變形協(xié)調(diào)方程和屈曲控制方程，采用里茲法，根據(jù)鋼管在預(yù)應(yīng)力作用下的變形情況，建立了鋼管在預(yù)應(yīng)力作用下的撓度微分方程，依據(jù)勢能駐值原理，得到了鋼管在預(yù)應(yīng)力作用下屈曲的臨界值。
　　（4）預(yù)應(yīng)力作用下彈