FRP快速抗屈曲加固轴压钢构件方法的试验研究

该文提出了采用纤维增强复合材料(FRP)快速加固钢构件的概念和方法,通过3个试件的初步试验验证了这种加固方法的有效性,再对14根试件的轴心受压试验,研究了2种长细比、2种约束形式(FRP套管内填砂浆和竹篾包裹外缠FRP)、2种填充物(砂浆和竹篾)以及不同的杆端连接(端部平板承压和单边螺栓连接)对钢构件受压性能和加固效果的影响,通过计算结果与试验结果的对比,分析了加固效果。研究表明:采用该文建议的FRP快速加固轴压钢构件方法,可有效地避免构件出现整体屈曲破坏,改变了试件的最终破坏模式,显著提高构件承载力。试验中加固后承载力最高提高为原钢构件的2.86倍,且趋于延性破坏。以上结果表明,该文建议的加固方法是一种有效的快速加固方法。

GFRP管抗屈曲加固角钢的力学性能试验研究

该文采用GFRP管对轴心受压角钢构件进行抗屈曲加固,对3种长细比、2种加固构造形式的9个试件进行轴压试验,试验研究表明:该抗屈曲加固方法具有较好的施工可操作性,GFRP管抗屈曲加固方法提高了受压角钢构件的抗屈曲能力。加固后角钢构件的极限承载力提高了6.16%~37.58%,延性得到一定程度的提高;该方法对长细比较大的构件加固效果较明显,且破坏模式发生一定变化。该文提出的GFRP管刚度贡献系数的计算公式,修正后计算结果与试验值吻合较好。

应用FRP快速加固受压钢构件的方法与受力性能

本文提出了3种利用FRP对轴心受压钢构件进行抗屈曲加固的方法与构造,通过对32根加固试件进行的轴压试验研究可知,加固构件的极限承载力提高了15%～220%,延性也得到很大提高。有限元模拟和试验结果得到了很好的吻合,可用于进一步的参数分析。本文还提出了FRP抗屈曲加固钢构件的设计方法,具有实用性并有足够的安全度。

FRP加固钢压杆稳定性能研究进展

钢结构中存在大量的受压构件,一旦引起失稳破坏往往造成难以挽回的财产和生命损失.采用FRP加固修复及增强钢压杆的稳定性具有良好的应用前景.文章从FRP加固钢压杆静力稳定性和动力稳定性两个方面总结了国内外学者取得的最新成果,同时指出了己有研究存在的问题,可为FRP加固钢压杆的稳定性设计及进一步研究提供参考.

多处局部损伤钢压杆经纤维复合材料加固后的抗屈曲性能

为解决具有多处局部损伤的钢压杆经纤维复合材料FRP加固后屈曲临界力的计算缺乏实用方法的问题,采用能量方法,推导FRP加固多处局部损伤钢压杆的屈曲临界力,建立了适用于各种杆端约束条件的准欧拉公式。在此基础上,提出了FRP抗屈曲加固多处局部损伤钢压杆的设计方法。利用ANSYS有限元软件验证了准欧拉公式的正确性与可靠性,对影响多处局部损伤空心圆管抗屈曲性能的主要参数,如FRP的厚度、边界条件及加固材料弹性模量等进行计算与分析,得到了它们的影响规律。以一根多处翼缘板局部损伤的H型钢支柱为例设计FRP加固方案,并进行稳定计算与分析。结果表明:按照所提出的加固方案实施加固,试件等效稳定系数均有所提高,能够恰好恢复或适当增强损伤构件的抗屈曲性能。

FRP加固变截面局部损伤钢压杆的大挠度屈曲分析

考虑任意多区域局部损伤和FRP材料对变截面钢压杆弯曲刚度的贡献以及初弯曲、初偏心两种几何缺陷的耦合影响,首次基于大挠度理论建立了FRP加固变截面损伤钢压杆的稳定微分方程。提出一种将杆轴初始挠度近似拟合成圆弧的初弯曲模型,推导出压杆大挠度屈曲时最大挠度、荷载与杆端转角之间的函数关系。建立了基于边缘屈服准则的弯矩作用平面内稳定承载力的计算公式。探讨了局部损伤、FRP粘贴厚度、初弯曲、初偏心等参数对变截面局部损伤钢压杆FRP加固后的大挠度屈曲性能的影响。数值算例与已有文献对比和参数分析证明了本文解析算法、公式及结论的正确性和有效性。

FRP加固多区域局部损伤钢压杆的动力稳定性研究

为了研究纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer.FRP)加固多区域局部损伤钢压杆的动力稳定性,在充分计入任意多区域局部损伤对钢压杆整体刚度和单位分布质量的贡献以及对动力稳定性的影响的基础上,提出一种依赖于损伤单元单位分布质量和弯曲刚度两种损伤因子的动力稳定性分析方法。根据能量原理得到多区域局部损伤钢压杆经FRP加固后的等效单位长度分布质量和等效惯性矩,并基于Hamilton原理建立了多区域局部损伤钢压杆轴向周期荷载作用下的动力偏微分方程,求解得到了典型杆端约束下钢压杆主要共振频率、周期解所包围的动力不稳定区域等表征多区域局部损伤钢压杆动力稳定性能的各种参数,提出了FRP加固轴向周期荷载作用下多区域局部损伤钢压杆的设计方法。通过算例探讨了多区域局部损伤钢压杆发生参数振动时的动力稳定性,得到了局部损伤位置、损伤因子、FRP加固方式、恒载、FRP加固厚度、加固材料弹性模量等参数对钢压杆动力稳定性的影响规律。本文方法可以有效分析FRP加固多区域局部损伤钢压杆的动力稳定性,研究成果可为FRP加固局部损伤钢压杆的动力分析与工程设计提供参考。