【摘 要】
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纤维增强复合材料（Fiber-Reinforced Polymer,简称FRP）可延缓钢构件发生屈曲变形,从而大幅提高其刚度和稳定承载力。以往对FRP增强钢构件的稳定性研究主要集中在碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber-Reinforced Polymer,简称CFRP）增强普通钢构件,而玻璃纤维增强复合材料（Glass Fiber-Reinforced Polymer,简称GFRP）增强
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（51978563）；
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纤维增强复合材料（Fiber-Reinforced Polymer,简称FRP）可延缓钢构件发生屈曲变形,从而大幅提高其刚度和稳定承载力。以往对FRP增强钢构件的稳定性研究主要集中在碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber-Reinforced Polymer,简称CFRP）增强普通钢构件,而玻璃纤维增强复合材料（Glass Fiber-Reinforced Polymer,简称GFRP）增强高强钢构件却很少报道。本文运用试验研究和有限元计算方法,对GFRP-高强度钢材焊接工字形截面轴压构件的初始刚度、局部屈曲后极限承载力和板件宽厚比限值进行了系统的研究,主要研究内容和成果如下:（1）对29个Q460C、Q550D和Q690D钢材焊接工字形短柱试件进行轴心受压试验研究。其中,9个为纯钢试件;20个为GFRP-钢试件。测量了钢材和GFRP的材性数据、局部几何初始缺陷和构件的局部屈曲后极限承载力,并对试件的荷载-位移曲线进行分析,得出GFRP能够显著提高试件的初始刚度和极限承载力。（2）使用ABAQUS有限元软件,建立了能够模拟几何初始缺陷和残余应力并准确分析GFRP-高强钢焊接工字形轴压构件局部稳定受力性能的有限元模型。考察了构件的屈曲破坏模式、荷载-轴向位移曲线和极限承载力,并利用本文试验结果验证了有限元模型的可靠性。（3）利用已验证的有限元模型对GFRP-高强钢焊接工字形轴心受压构件的局部稳定受力性能进行参数分析,研究GFRP层数、钢板厚度和钢材屈服强度对GFRP-高强钢焊接工字形截面短柱试件受力性能的影响。钢板越厚、屈服强度越高,GFRP对极限承载力的增加量越大,但提高率越不明显。（4）基于上述试验和有限元参数分析结果,提出了GFRP-高强钢焊接工字形轴压构件的初始刚度和极限承载力的建议计算公式。并利用试验和有限元数据验证了建议计算公式的准确性和可靠性。（5）基于上述构件的极限承载力建议计算公式,采用屈服准则,提出了短柱粘贴GFRP后,钢板的宽厚比限值。并使用有限元模拟数据验证了宽厚比限值的安全性。
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