圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合短柱轴压力学性能研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asd2303690
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
CFRP复合材料由于其质量轻,抗拉强度高,耐腐蚀性能好,绝缘性优良被广泛的应用于航空,航天,桥梁及其他建筑工程中。特别是近些年,随着对CFRP的深入研究以及价格的下降,建筑工程中越来越重视它的应用。但由于其耐火性较差,因此制约了CFRP在一些特殊环境中的利用。现有的含CFRP组合柱都没有考虑其耐火性差这个劣势,因此为了弥补CFRP这个缺点而且还能提高柱子的承载能力,本文对圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合短柱(简称SCCC柱)这种新型构件进行研究。对于一种新型的组合构件,各方面性能都需要进行研究。本文主要通过试验和有限元模拟两种手段来研究圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合短柱的受力性能。通过圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合短柱和圆截面普通钢管混凝土的对比试验,详细介绍了试件的制作过程、加载设备、加载方法以及量测方法,并直观观测到试件的破坏形态,对这种新型结构的受力特点具有初步了解。由试验得到构件在轴压下的纵向及横向应变曲线相对荷载的关系以及荷载-位移之间的关系,对构件的力学性能进行比较分析,在三向受力混凝土的破坏机理的基础之上,对圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合短柱轴压作用下的工作机理做了分析。通过设置不同的CFRP层数来对比在其他条件相同情况下承载力的提高率,研究圆钢管、混凝土和CFRP圆管的协调工作能力。文中基于圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合短柱轴压的截面特性和相互作用机理,选取合适的单元类型、材料模型和失效准则,采用试验实测的几何参数和材料参数,对其进行有限元分析。将有限元结果与试验结果进行了比较,结果表明,文中建立的有限元分析模型对圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合短柱轴压的性能分析是可行的。同时从有限元分析的Von.Mises应力云图可以看出文中建立的有限元模型的受力特点与理论分析相同。通过计算出来的荷载-位移曲线,分析圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合短柱在不同工作阶段的受力特点。根据试验结果与有限元分析结果以及圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合短柱的工作机理,可以得知SCCC柱同条件下随着内部CFRP管厚度的增加极限承载力有明显的提高。最终利用已有公式及试验所得推导出圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合柱承载力公式,可以为今后的设计和理论研究提供一定的参考作用。
其他文献
随着国民经济的快速发展,人民生活质量的不断提高,用户对电能质量的要求越来越高,因而迫切需要对配电网进行科学合理的规划。由于配电系统直接与用户相连,对用户的供电可靠性的影响最直接。因而,对配电网设备维修方案进行可靠性评估,对于提高配电系统的可靠性水平有着十分重要的意义。本文介绍了国内外电力系统可靠性研究现状,以及配电系统可靠性分析的基本概念和常用指标,通过建立元件的可靠性模型,给出计算的常用公式,应
固体材料断裂的宏细微观理论在固体力学、固体物理和材料科学研究中均占有十分重要的地位,对于研究材料的强韧化机理、疲劳和断裂破坏行为具有非常重要的理论意义和科学价值。
永磁同步电机作为交流伺服系统重要的组成部分,有着输出转矩平滑、效率和可靠性高等优点,已广泛应用于注塑机、工控机器人、数控机床等众多领域。在注塑机行业中应用永磁同步电机的伺服系统会存在电压动态耦合、响应时间和超调量无法兼顾等问题,使得传统液压注塑机能耗高,效率低,响应慢且精度差,从而使电机的电流控制精度降低,动态性能变差,影响了整个系统的控制,因此对永磁同步电机调速系统进行优化在液压式注塑机中有较高
期刊
期刊
变压器差动保护是变压器的主保护之一,其原理和算法已经日臻完善,但因CT饱和等原因造成差动保护误动的情形仍时有发生,如何消除CT饱和对变压器差动保护的影响也因此成为变压器差
期刊
网壳结构是由杆件沿着某个曲面有规律地布置并通过结点连接起来而组成的空间结构体系,它兼有杆系结构和薄壳结构的固有特性,覆盖跨度大、受力合理、造型优美且富有艺术表现力