拉挤型GFRP方管抗压性能试验研究

玻璃纤维增强复合材料(GFRP)具有比重小,强度高,造价低廉等优点,被广泛应用于各工程结构。本文通过对12根不同宽厚比的拉挤型GFRP试件进行轴心受压试验,分析试件的破坏形式和极限承载力。结果表明:试件在破坏前基本遵循线弹性,单纯增大构件横截面积不能有效的提高拉挤型GFRP方管的极限承载力;宽厚比变化会对破坏形式和承载力产生很大影响。

GFRP方管胶栓混合套管连接承载机制及其全过程响应表征

纤维增强复合材料(FRP)构件的接头部分是结构的潜在薄弱环节,在结构尺度计算中准确反映接头的全过程行为是FRP组合结构的设计难点。本文以压缩工况下拼装式玻璃纤维增强复合材料(GFRP)格构柱为结构背景,以拉挤GFRP方管型材的胶栓混合套管连接接头为研究对象,设计制备了4个胶栓混合连接试件和2个纯螺栓连接试件,开展了轴压静载试验,并建立了考虑胶层失效行为的实体有限元模型。结果表明:该连接形式具有二次承载特性,其整体力学行为源于胶层剪切传力机制和螺栓剪切传力机制的叠加结果;对于本文试件,二次极值荷载达到了首次极值荷载的92%,挤压破坏荷载相较于纯螺栓连接试件平均提升了49%。针对胶栓混合套管连接,提出了一种简化建模方法,并基于连续损伤模型和塑性势理论建立了以力和位移表述的宏观本构,提炼出了具有明确物理意义的本构参数,可在结构尺度计算中以较小的计算成本准确考虑接头的全过程行为。宏观本构模型的唯象属性使得简化建模方法对于接头的力学行为描述较为准确,计算成本较小,能够适用于压缩工况下拼装式GFRP格构柱的结构尺度计算分析。