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本文采用缠绕工艺制备厚壁碳/环氧复合材料主承力管件,对所制备管件试样进行轴压破坏试验,并采用有限元分析软件ANSYS7.0对试验过程进行模拟分析.分析结果表明轴压管件径向形变最大的位置在距离管件端面20～25mm处,表明该位置容易发生破坏,与实验结果是一致的.

关键词: 缠绕 , 厚壁管件 , 碳/环氧 , 轴压试验 , 有限元分析

矩形FRP-钢复合管混凝土短柱的轴压试验研究

魏洋 , 李国芬 , 端茂军

玻璃钢/复合材料

本文通过9根矩形FRP-钢复合管混凝土短柱的轴压试验,研究截面倒圆角、FRP类型、FRP层数对其轴压性能的影响.研究结果表明,对于矩形FRP-钢复合管混凝土短柱,倒圆角可改善其截面角部的应力集中效应,改善FRP在截面角部的受力,提升FRP的增强效果;FRP约束能够延缓和抑制钢管的局部屈曲,相对于钢管混凝土对比柱,FRP-钢复合管混凝土柱的承载力和延性均有显著提高;对比不同FRP类型,CFRP对承载力及屈服后刚度的提高优于BFRP.

关键词: 纤维复合材料(FRP) , 钢管 , 矩形截面 , 约束混凝土 , 轴压试验

复合材料帽型加筋板轴压试验及承载能力预测

葛东云 , 莫与明 , 何柏灵 , 杜旭朕

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151014.002

随着复合材料的广泛使用，复合材料帽型加筋板在飞机结构上的使用也越来越多。为研究复合材料帽型加筋板承受轴向压缩的能力，首先对不同蒙皮半径、蒙皮厚度及长桁间距的复合材料帽型加筋板进行了轴压试验，得到了局部屈曲载荷、破坏载荷与加筋板曲率系数、长桁间距的关系，然后，通过引入曲率修正系数，修正了现有加筋板屈曲载荷的工程估算公式；最后，利用分段处理法结合有效宽度概念改进了加筋板轴压极限承载的工程算法。结果表明：帽型复合材料加筋板局部屈曲载荷及最终破坏载荷与曲率系数正相关；改进的方法能对复合材料加筋板的极限承载进行准确预测。所得结果表明该方法为复合材料加筋板结构设计及载荷估算提供了一种新方法，具有一定的工程应用价值。

关键词: 复合材料帽型加筋板 , 轴压试验 , 屈曲载荷 , 破坏载荷 , 改进工程算法

玄武岩纤维-箍筋复合约束混凝土柱的轴压试验研究

魏洋 , 周永峰 , 张希 , 端茂军

玻璃钢/复合材料

通过21根圆形截面玄武岩纤维(BFRP)-箍筋复合约束混凝土柱的轴压试验,研究玄武岩纤维层数、箍筋的间距对约束混凝土柱的轴压性能影响.试验结果表明,玄武岩纤维-箍筋复合约束混凝土的轴压性能明显优于单一材料(玄武岩纤维或箍筋)约束的混凝土,随着玄武岩纤维层数的增加以及箍筋间距的减小,玄武岩纤维-箍筋复合约束混凝土试件的承载能力和变形能力有效提高.玄武岩纤维-箍筋复合混凝土试件的应力-应变曲线可分为弹性阶段、过渡阶段、强化阶段及残余阶段4个阶段.基于本文及相关文献的试验研究结果,提出纤维-箍筋复合混凝土圆柱的承载能力计算模型,对比表明该模型与试件结果吻合较好.

关键词: 纤维复合材料(FRP) , 箍筋 , 约束混凝土 , 轴压试验 , 承载能力

包裹方式及条带间距对BFRP-PVC管自密实再生混凝土短柱力学性能的影响研究

任莉莉 , 王学志 , 张浩峰 , 张玉梅 , 刘华新 , 张晓飞

玻璃钢/复合材料

通过对27根不同包裹方式和条带间距的BFRP-PVC管自密实再生混凝土短柱进行轴压试验,研究纤维布包裹方式和条带间距对BFRP-PVC管试件柱的承载力、变形能力以及破坏形态的影响.试验结果表明,在纤维布粘贴总层数相同的情况下,里层全裹试件柱的强度提高率和变形能力明显优于全部条带间隔粘贴的试件柱,其中Z1BS系列柱的强度提高率比Z2BS系列柱的强度提高率更高;条带环箍间距对于试件的强度提高率有一定的影响,影响程度与里层纤维布包裹方式有关;就变形能力而言,BFRP-PVC管试件短柱优于PVC管混凝土短柱,里层全裹纤维布短柱优于全部条带间隔方式包裹的短柱,Z2BS系列试件优于Z1BS系列试件.

关键词: 全裹粘贴 , 条带间隔 , 自密实再生混凝土 , BFRP-PVC管 , 轴压试验

轴压作用下缠绕复合材料夹芯圆柱壳力学性能研究

陈悦 , 朱锡 , 李华东 , 朱子旭

玻璃钢/复合材料

为研究缠绕复合材料夹芯圆柱壳的力学特性,首先开展了缠绕复合材料夹芯圆柱壳模型的轴向压缩试验,得到载荷-位移曲线与应变分布规律;进而,依据复合材料经典层合板理论,将缠绕圆柱壳模型的内外蒙皮均匀化,等效为单向纤维增强复合材料,采用ABAQUS有限元软件对结构模型进行分析,得到不同载荷下的应变规律;最后,将有限元计算结果与试验结果进行对比,轴向刚度误差为10.69％,测点应变值最大误差为12.88％,表明该方法可用于缠绕复合材料夹芯圆柱壳计算,为复合材料夹芯圆柱壳的设计应用提供指导.

关键词: 缠绕 , 复合材料 , 夹芯圆柱壳 , 轴压试验