GFRP复合套管拉压受力性能及影响参数研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Konca
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
GFRP材料因其轻质高强,绝缘性能及耐污性能良好,在我国电网建设中具有广泛的应用空间。由于GFRP材料自身属性,传统连接手段不再适用,而构件节点连接是工程应用的必要环节,其受力性能对结构整体安全十分关键。目前,复合材料套管粘结节点形式较为常见,但其相关试验研究较少,复合套管的受力性能及破坏模式尚不明确,给工程应用带来不便。本文针对GFRP复合套管进行拉压性能足尺试验,并在此基础上进行有限元验证及参数分析,得到以下结论:  (1)GFRP复合套管轴压破坏形式为钢套管与GFRP杆粘结处斜向剪切破坏,属于脆性破坏,结构设计应严格控制在弹性范围内,并留有足够的安全裕度。Φ200X10试件的轴压极限承载力为1616.7kN,位移值为14.17mm;Φ272X12试件的轴压极限承载力为3155.7kN,位移值为42.31mm。GFRP材料轴压过程中应力应变呈线性变化,复合套管破坏原因是钢套管对GFRP杆的横向挤压作用,本文提出了钢套管横向挤压衰减调整系数可取0.7。  (2)GFRP复合套管轴拉破坏形式为GFRP杆与钢套管之间发生脱落,属于脆性破坏,Φ200X10试件的轴拉极限承载力为697.5kN,位移值为7.70mm;Φ272X12试件的轴拉极限承载力为1340kN,位移值为9.90mm。GFRP复合套管轴拉破坏原因是钢套管与GFRP杆粘结强度不足,设计时应考虑粘结剂的粘结强度,建议取值6.5MPa。  (3)GFRP复合套管的有限元分析表明:偏压构件的承载能力随偏心率的增大而减小,减小幅度逐渐降低,偏心率不宜大于0.1;轴压构件的承载能力随径厚比的减小而增大,径厚比减小10%,极限承载力增大10%;径厚比越小,偏心率对构件承载力的影响越大,本文提出了不同径厚比构件的偏心率影响系数。  (4)提出了改进后的节点连接形式:由于钢套管对GFRP杆产生较大的横向挤压作用,在粘结交界处,增加抗挤压橡胶垫,以减小挤压效果,提高整体抗压性能;由于钢套管与GFRP杆粘结强度明显不足,提出的改进构造措施是增加高强螺栓抗剪件,将单一的粘结节点改造成粘结-螺栓混合连接节点。  本文研究揭示了GFRP复合套管拉压受力性能与破坏模式,并对轴压试验进行了参数分析,得到了偏心率和径厚比对构件承载能力的影响规律,对节点连接进行了优化设计建议,研究结果可为GFRP套管连接形式的工程应用提供理论依据和技术支持。
其他文献
我国西部地区多处于高烈度地震区和地震频发区,地震引发的边坡稳定性问题相当突出。随着国家西部大开发、一带一路战略的实施,边坡工程抗震问题的研究显得极为迫切。微型桩是
高层建筑中的钢筋混凝土墙体是结构主要的承重构件,受力情况较为复杂,相关联的构件也比较多,应具有必要的承载能力和刚度。当混凝土抗震墙承载能力或刚度不能满足规范要求时,我们
新近填海场地有深厚的欠固结淤泥层和人工填砂(土)层,地下水位埋深浅、水量丰富,深基坑工程技术难度大,工程隐患和事故时有发生。分析新填海场地工程特点,总结工程经验,研究基坑设计
随着近的来我国的钢铁行业和建筑行业的不断发展,钢结构在整个建筑行业中凭借着自身的优势占据的比例也越来越大,钢管结构也取得了较大进。钢管结构因具有自重轻、跨度大、施工
结构仿生作为建筑仿生的重要分支,它是将自然界经亿万年进化而来的优化生物体内部结构特性应用于建筑结构设计中的前沿学科。目前,国内外对蜻蜓翅膀的研究表明,蜻蜓翅膀的褶
本文研究的钢框架梁端翼缘加强型节点属于新型加强延性节点,它是在梁柱连接处梁端上下翼缘分别焊接一定几何尺寸的加强板,通过加强板对梁端翼缘的加强作用迫使塑性铰形成位置
GJ系列钢材是国产优质升级换代型建筑用钢,综合性能大大优于目前普遍采用的低合金高强度结构钢,目前已开始运用于一些实际工程中,如国家奥运主体育场、首都新机场、央视新大
近年来,预应力空间结构在我国蓬勃发展,大量工程涌现。预应力拉索作为空间预应力钢结构的核心构件,其受力状况是评估空间预应力钢结构健康状态的重要依据。准确地了解拉索的索力
双排桩支护结构,由两排平行的钢筋混凝土桩、桩顶冠梁和排间连梁组成,沿基坑长度方向形成双排支护的空间结构体系。双排桩支护结构充分利用了空间效应,具有较大的侧向刚度,可
20世纪90年代中期预应力筋和配套锚固新技术得到了大量的推广和应用,在全国建了一大批采用夹片锚锚固钢绞线并进行竖向孔道压浆的刚性吊杆系杆拱桥。采用夹片锚锚固钢绞线的吊