FRP构件的连接及其设计方法研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yoyomai19781022
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拉挤成型纤维复合材料在土木工程中应用广泛,复合材料的连接问题是复合材料结构设计的关键问题之一。目前复合材料的连接方式主要有胶接和螺栓连接两种,但是这两种连接方式在承载力、刚度、延性等方面都有明显的缺点。为了达到更好的连接效果,本文主要研究拉挤成型纤维复合材料胶栓混合连接。本文通过试验以及ANSYS数值模拟对拉挤成型复合材料胶栓混合连接进行研究,结果表明:(1)通过对胶接、螺栓连接以及胶栓混合连接的对比分析,可以明显看出胶栓混合连接综合了胶接和螺栓连接的优点,胶栓混合连接具有刚度大、延性好、应力分配合理等优点,承载力比螺栓连接也有所提高。(2)通过试验及有限元分析发现:端距E和搭接长度L对混接破坏时的延性有较大影响;螺栓直径D要与板厚相近为宜,螺栓直径过小容易产生塑性应变甚至被剪断;螺栓个数B对胶栓混合连接的承载力影响最大,沿荷载方向上螺栓的数量为3或4个为宜;由于拉挤成型的材料性能所限,连接的破坏形式主要以剪切破坏和劈裂破坏为主,无论端距如何变化,接头中极少发生其它形式的破坏。(3)由试验时试件的破坏过程可以看出胶栓混接传力机理复杂,根据已有研究及试验结果,在剪切破坏的基础上提出较为简单是承载力计算公式,并提出混合连接螺栓布置建议。(4)以FRP桁架轻质人行天桥为例,研究在FRP人行天桥上的代表性节点的连接方式及性能,为以后的工程应用提供一些依据。
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