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A novel efficient energy absorber with free inversion of a metal foam-filled circular tube
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作者 Jianxun ZHANG Jinwen BAI 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2024年第1期1-14,共14页
In this paper, a novel efficient energy absorber with free inversion of a metal foam-filled circular tube(MFFCT) is designed, and the axial compressive behavior of the MFFCT under free inversion is studied analyticall... In this paper, a novel efficient energy absorber with free inversion of a metal foam-filled circular tube(MFFCT) is designed, and the axial compressive behavior of the MFFCT under free inversion is studied analytically and numerically. The theoretical analysis reveals that the energy is mainly dissipated through the radial bending of the metal circular tube, the circumferential expansion of the metal circular tube, and the metal filled-foam compression. The principle of energy conservation is used to derive the theoretical formula for the minimum compressive force of the MFFCT over free inversion under axial loading. Furthermore, the free inversion deformation characteristics of the MFFCT are analyzed numerically. The theoretical steady values are found to be in good agreement with the results of the finite element(FE) analysis. The effects of the average diameter of the metal tube, the wall thickness of the metal tube, and the filled-foam strength on the free inversion deformation of the MFFCT are considered. It is observed that in the steady deformation stage, the load-carrying and energy-absorbing capacities of the MFFCT increase with the increase in the average diameter of the metal tube, the wall thickness of the metal tube, or the filled-foam strength. The specific energy absorption(SEA) of free inversion of the MFFCT is significantly higher than that of the metal tube alone. 展开更多
关键词 metal foam-filled circular tube(MFFCT) free inversion load-carrying capacity energy absorption
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Mechanical properties and energy absorption properties of aluminum foam-filled square tubes 被引量:15
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作者 张春基 凤仪 张学斌 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第8期1380-1386,共7页
Longitudinal and transverse mechanical properties and energy absorption properties of foam-filled square tubes under quasi-static loading conditions were studied.The foam-filled thin-walled square tube was fabricated ... Longitudinal and transverse mechanical properties and energy absorption properties of foam-filled square tubes under quasi-static loading conditions were studied.The foam-filled thin-walled square tube was fabricated with aluminum tube as its shell and closed-cell Al-Mg alloy foam as its core.The results indicated that the plateau region of the load-displacement curve exhibited a marked fluctuant serration which was clearly related to the formation of folds.The longitudinal deforming mode of foam-filled square tube was the same as that of the empty tube,but the fold number of foam-filled square tube was more than that of the empty tube.The longitudinal compression load and energy absorption value of foam-filled square tube were higher than the sum of that of aluminum foam (alone) and empty tube (alone) due to the interaction between tube and filler.In transverse direction,the compression load and energy absorption ability of foam-filled square tubes were significantly lower than those in longitudinal direction. 展开更多
关键词 aluminum foam foam-filled square tube compression load energy absorption
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Efficient energy absorption of functionally-graded metallic foam-filled tubes under impact loading 被引量:4
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作者 M.SALEHI S.M.H.MIRBAGHERI A.JAFARI RAMIANI 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第1期92-110,共19页
The deformation behavior and crashworthiness of functionally-graded foam-filled tubes(FGFTs)under drop-weight impact loading were investigated.Closed cell aluminum,A356 alloy and zinc foams fabricated by the liquid st... The deformation behavior and crashworthiness of functionally-graded foam-filled tubes(FGFTs)under drop-weight impact loading were investigated.Closed cell aluminum,A356 alloy and zinc foams fabricated by the liquid state processing were used as axial grading fillers for the manufacture of single-layer and multilayer structures with different configurations.The results indicate that the deformation of multilayer foam filled tubes initiates from the low-strength components,and then propagates in the high-strength components through the gradual increment of stress.The use of more A356 alloy and aluminum foam layers provides greater specific energy absorption(SEA)for the graded structures,whereas the high-strength zinc foam has no positive effect on the crash performance.The progressive collapse of graded structures consisting of the aluminum and A356 alloy foams occurs in a symmetric mode under quasi-static and drop-weight impact conditions.However,the zinc foam causes a combination of symmetric and extension modes as well as greater localized deformation under dynamic loading and greater local rupture in quasi-static loading condition.The Al−A356 foam-filled tubes with a combination of the highest SEA(10 J/g)and the lowest initial peak stress(σmax of 10.2 MPa)are considered as the best lightweight crashworthy structures. 展开更多
关键词 functionally-graded foam-filled tube drop-weight impact deformation behavior specific energy absorption CRASHWORTHINESS
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含钢率对GFRP管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响
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作者 张海霞 陈欢 鞠士龙 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期81-94,共14页
为了研究含钢率对GFRP(glass fiber reinforced polymer)管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响,建立15个组合构件的数值模型,在验证模型正确的基础上,通过分析典型构件的冲击全过程、截面弯矩发展以及破坏时应变分布规律,研究构件在... 为了研究含钢率对GFRP(glass fiber reinforced polymer)管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响,建立15个组合构件的数值模型,在验证模型正确的基础上,通过分析典型构件的冲击全过程、截面弯矩发展以及破坏时应变分布规律,研究构件在侧向冲击荷载作用下的破坏模式;通过分析构件冲击力时程曲线、侧移时程曲线以及能量变化情况,探究含钢率对不同长细比构件抗冲击性能的影响。结果表明:与未配置钢骨的构件相比,GFRP管-钢骨混凝土构件的抗冲击承载力提高了7%~134%,侧向位移减小了13%~68%。在侧向冲击荷载作用下,构件的破坏模式以弯曲破坏为主,同时伴随着GFRP管和混凝土冲击区域的局部破坏,抗弯刚度是影响构件抗冲击性能的主要因素之一。构件的抗冲击承载力随着含钢率的增高而提高,随着构件长细比的增大而降低。含钢率相差1.5%时,截面惯性矩较大的窄翼缘型钢对构件的抗冲击性能更有利。对于长细比大于20的构件,钢骨耗能是组合构件总能耗的主要组成部分。 展开更多
关键词 gfrp管-钢骨混凝土组合构件 侧向冲击 含钢率 破坏模式
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内衬GFRP防护复合管壁原缺陷坑处应力重分布规律分析
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作者 卢召红 彭郑飞 王佳美 《河北工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期90-96,共7页
为了深入研究内衬GFRP防护复合管壁在其原管道内腐蚀缺陷坑处的应力重分布状态以及其修复的效果,利用弹塑性力学中的平衡微分方程,建立了管道内腐蚀缺陷处的数学模型,采用有限单元法建立了含单个腐蚀缺陷的管道模型,并通过改变腐蚀缺陷... 为了深入研究内衬GFRP防护复合管壁在其原管道内腐蚀缺陷坑处的应力重分布状态以及其修复的效果,利用弹塑性力学中的平衡微分方程,建立了管道内腐蚀缺陷处的数学模型,采用有限单元法建立了含单个腐蚀缺陷的管道模型,并通过改变腐蚀缺陷坑的深厚比,将修复前后腐蚀缺陷坑处的应力状态进行对比分析。分析结果表明,腐蚀缺陷坑的深厚比对管道的应力分布有着显著的影响,所以在进行管道安全评估时应注意腐蚀坑深度的影响;在腐蚀缺陷坑深厚比0.1到0.8的分次增加的过程中,管壁腐蚀缺陷处的周向应力,径向应力,Mises应力都有增大的趋势;修复前腐蚀缺陷坑处的周向应力和Mises应力相近,径向应力较前两者小,三者中周向应力最大;在修复前后,管道腐蚀缺陷处的控制应力一般是周向应力,管道的失效可依据周向应力进行判断;修复后的内衬GFRP防护复合管壁,原始腐蚀缺陷坑处发生了应力重分布,其周向应力与Mises应力均有减小,修复效果明显。 展开更多
关键词 腐蚀缺陷坑 gfrp防护层 复合管 应力重分布
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两端简支GFRP管-钢骨混凝土构件抗侧向冲击性能有限元分析
6
作者 张海霞 杨帆 +1 位作者 鞠士龙 陈欢 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期59-69,共11页
目的 研究两端简支GFRP管-钢骨混凝土构件的抗侧向冲击性能,为该类构件的工程应用提供参考。方法 建立并验证侧向冲击荷载作用下两端简支GFRP管-钢骨混凝土构件有限元模型,分析了典型构件在侧向冲击荷载作用下的全过程、破坏形态、应力... 目的 研究两端简支GFRP管-钢骨混凝土构件的抗侧向冲击性能,为该类构件的工程应用提供参考。方法 建立并验证侧向冲击荷载作用下两端简支GFRP管-钢骨混凝土构件有限元模型,分析了典型构件在侧向冲击荷载作用下的全过程、破坏形态、应力发展、相互作用力时程曲线和弯矩时程曲线等动态响应;研究了冲击能量、冲击冲量、钢材强度、GFRP管厚度以及截面含钢率对构件抗冲击性能的影响。结果 随着冲击能量及冲量的增大,冲击持时和构件弯曲变形增大;提高钢材强度、GFRP管厚度可以改善构件的抗冲击性能。结论 GFRP管对混凝土有较好的约束作用,构件在侧向冲击荷载作用下整体发生弯曲破坏,内部钢骨塑性变形发展充分,构件抗侧向冲击性能优越。 展开更多
关键词 gfrp 钢骨混凝土 两端简支 抗侧向冲击性能 影响因素
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以水压试验分析纤维缠绕角度对GFRP管力学性能的影响
7
作者 周龙华 邹毅 +4 位作者 杨森 彭旭 黄奕森 黄旖珩 谢攀 《黑龙江交通科技》 2024年第1期107-111,共5页
基于海洋环境中长期受压的钢筋混凝土桥梁墩柱易发生开裂和锈蚀的特点,工程中越来越多地应用纤维增强复合材料(FRP)对桥梁墩柱进行加固处理。实践表明FRP纤维缠绕角度的大小对其能起到的加固效果存在一定的差异。为更好地探究纤维缠绕... 基于海洋环境中长期受压的钢筋混凝土桥梁墩柱易发生开裂和锈蚀的特点,工程中越来越多地应用纤维增强复合材料(FRP)对桥梁墩柱进行加固处理。实践表明FRP纤维缠绕角度的大小对其能起到的加固效果存在一定的差异。为更好地探究纤维缠绕角度与力学性能的关系,对45°、60°和80°三组不同缠绕角度的玻璃纤维复合材料(GFRP)圆管进行水压加载试验,通过收集应力-应变数据计算不同角度下GFRP圆管的环向弹性模量。结果表明:随着纤维缠绕角度的增大,GFRP管的环向弹性模量由8.85 GPa提高到38.16 GPa,对钢筋混凝土墩柱的加固效果更好。 展开更多
关键词 水压试验 纤维缠绕角 gfrp
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内套GFRP管圆钢管混凝土组合柱的偏压力学性能分析
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作者 石起振 田博宇 +1 位作者 张耀祖 张玉琢 《河南城建学院学报》 CAS 2024年第1期18-25,33,共9页
利用ABAQUS有限元软件建立了适用于内套GFRP管圆钢管混凝土组合柱的单向偏压模型,研究了影响该组合柱力学性能及失效模式的关键因素。结果表明:该组合柱的极限承载力随着偏心距的增大而降低,随着外置圆钢管和内套GFRP管壁厚的增加而提... 利用ABAQUS有限元软件建立了适用于内套GFRP管圆钢管混凝土组合柱的单向偏压模型,研究了影响该组合柱力学性能及失效模式的关键因素。结果表明:该组合柱的极限承载力随着偏心距的增大而降低,随着外置圆钢管和内套GFRP管壁厚的增加而提高。内套GFRP管壁厚对构件极限承载力的影响小于偏心距和外置圆钢管壁厚造成的影响。长径比对极限承载力的影响较小。基于影响系数法建立了适用于单向偏压构件的极限承载力计算方法,该计算方法可为相关工程提供参考。 展开更多
关键词 内套gfrp 组合柱 偏心受压 极限承载力
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GFRP管-灌浆料修复锈蚀钢管节点受压性能研究 被引量:2
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作者 常鸿飞 高宇航 +2 位作者 左文康 李照伟 严晓宇 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期145-156,共12页
圆钢管焊接节点应用广泛,长期服役后的腐蚀退化问题严重影响其安全性和剩余寿命。为研究GFRP管-灌浆料修复锈蚀钢管节点的效果,对6组未锈蚀、锈蚀未修复和GFRP管-灌浆料修复的锈蚀圆钢管T形节点开展了支管轴压力静载试验。试验结果表明... 圆钢管焊接节点应用广泛,长期服役后的腐蚀退化问题严重影响其安全性和剩余寿命。为研究GFRP管-灌浆料修复锈蚀钢管节点的效果,对6组未锈蚀、锈蚀未修复和GFRP管-灌浆料修复的锈蚀圆钢管T形节点开展了支管轴压力静载试验。试验结果表明:主管锈蚀导致的约10%重量损失会使节点承载力降低近20%;GFRP管-灌浆料有效地约束了锈蚀主管的侧向外凸变形,使节点的控制破坏模式由主管塑性化转变为主管冲剪,从而使锈蚀节点的受压承载力和初始刚度分别提升约100%和50%,且均高于未锈蚀的对比试件。基于验证的精细化有限元模型,进一步参数分析表明,支主管直径比、GFRP管厚度以及修复主管截面空心率是影响修复节点受压性能的关键参数,主管修复长度和灌浆料强度的影响较小;优化修复构造,可使主管重量损失28%的锈蚀节点承载力提升至锈蚀前的1.5倍以上。最后,基于修复节点承载力达到1.2倍未锈节点的目标,提出了适用于不同节点锈蚀率的修复建议,可为长期服役后锈蚀钢管结构的修复与性能提升提供参考。 展开更多
关键词 圆钢管节点 锈蚀 gfrp 灌浆 试验研究 有限元分析
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极地低温下GFRP管-混凝土短柱循环轴压性能
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作者 谢剑 王哲 +1 位作者 严加宝 亢二聪 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1054-1063,共10页
为了推广GFRP管-混凝土柱在极地基础设施建设中的应用,开展了14个GFRP管-混凝土短柱在极地低温环境下的轴压试验,主要研究参数为温度和GFRP管的径厚比.试验结果包括试验现象与破坏模式、荷载-应变曲线、塑性应变、刚度退化和耗能能力等... 为了推广GFRP管-混凝土柱在极地基础设施建设中的应用,开展了14个GFRP管-混凝土短柱在极地低温环境下的轴压试验,主要研究参数为温度和GFRP管的径厚比.试验结果包括试验现象与破坏模式、荷载-应变曲线、塑性应变、刚度退化和耗能能力等.试验结果表明:所有试件破坏模式均为GFRP管环向撕裂,发生脆性破坏;单调加载下组合柱的荷载-应变曲线与循环加载下组合柱的荷载-应变曲线的包络线基本吻合,但循环荷载作用下组合柱的极限荷载和峰值应变略低于单调荷载作用下的组合柱;随着温度的降低,组合柱的极限荷载逐渐增大,峰值应变逐渐减小;循环荷载作用下,GFRP管-混凝土短柱的塑性应变与卸载点应变呈线性关系,且温度影响不大,混凝土强度是影响两者关系的主要因素;随着竖向应变的增大,GFRP管-混凝土短柱的刚度逐渐降低,且降低速率逐渐减小;GFRP管-混凝土短柱的等效黏滞阻尼系数逐渐增大,且增大速率逐渐降低.综合以上分析,采用“最远点”法确定GFRP管-混凝土短柱的名义屈服点,并提出了GFRP管-混凝土短柱在低温下的设计方法和设计流程,分别从强度、变形和GFRP管利用率3个角度来衡量试件设计的安全储备,为GFRP管-混凝土短柱在极地低温环境下的安全设计提供参考,保障其在极地和寒区环境的服役安全. 展开更多
关键词 极地低温 gfrp管-混凝土短柱 循环轴压 试验研究 设计方法
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冻融环境下GFRP管混凝土柱轴压性能试验研究
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作者 高永红 陈凌峰 金清平 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期74-81,共8页
通过对21个玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土柱和21个素混凝土柱分别在水溶液和质量分数为3.5%的氯化钠(NaCl)溶液中进行冻融循环试验及轴压试验,且对冻融后的GFRP管混凝土柱进行了超声波检测,研究冻融环境下不同冻融介质和冻融循环次... 通过对21个玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土柱和21个素混凝土柱分别在水溶液和质量分数为3.5%的氯化钠(NaCl)溶液中进行冻融循环试验及轴压试验,且对冻融后的GFRP管混凝土柱进行了超声波检测,研究冻融环境下不同冻融介质和冻融循环次数对GFRP管混凝土柱轴压性能的影响。结果表明,冻融介质相同的情况下,随着冻融循环次数的增加,质量损失率增大,相对动弹性模量降低,GFRP管混凝土柱内异常点增多,承载力下降,极限应变下降;冻融次数相同的情况下,经盐冻作用的GFRP管混凝土柱轴压极限承载力降低更为明显。GFRP管混凝土柱盐冻循环150次后极限承载力下降了29.45%,下降量是相同条件下水冻结果的2.19倍。盐冻循环后的GFRP管混凝土柱极限应变小于相同条件下的水冻循环极限应变。 展开更多
关键词 冻融循环 氯盐环境 玻璃纤维增强聚合物管混凝土柱 轴压性能 极限应变
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GFRP管-配筋空心高强混凝土轴压短柱有限元分析
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作者 杨志坚 徐聪 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第3期394-401,共8页
目的为提高PHC管柱在海洋环境中的耐腐蚀性和承载力,将PHC管柱置入GFRP管混凝土截面中,形成GFRP管-配筋空心高强混凝土柱,并研究其短柱的轴压性能。方法利用ABAQUS软件建立组合柱的有限元模型,验证模型可靠性,对典型构件的荷载-位移曲... 目的为提高PHC管柱在海洋环境中的耐腐蚀性和承载力,将PHC管柱置入GFRP管混凝土截面中,形成GFRP管-配筋空心高强混凝土柱,并研究其短柱的轴压性能。方法利用ABAQUS软件建立组合柱的有限元模型,验证模型可靠性,对典型构件的荷载-位移曲线、各组成部分的内力分担比例、纵向应力变化进行分析;研究GFRP管壁厚度、夹层混凝土抗压强度、普通钢筋直径对构件承载力与提高系数的影响。结果随着GFRP管壁厚度、夹层混凝土强度及普通钢筋直径的增加,构件的轴压承载力提高率分别在17.4%~44.7%、3.3%~9.7%以及3.8%~7.6%,极限轴向位移提高率分别在145.2%~182.8%、-1.2%~-8.4%以及3.3%~1.4%;构件提高系数随GFRP管壁厚度增加显著提高。结论GFRP管-配筋空心高强混凝土柱有较高的轴压承载力和轴向变形能力;在三种参数中,GFRP管壁厚度是影响构件的轴压承载力、轴向变形能力以及构件各组成部件间组合作用的重要参数。 展开更多
关键词 预应力高强混凝土管柱 gfrp 空心混凝土柱 轴压性能 有限元
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硫酸盐环境下GFRP管混凝土柱轴压性能演化规律
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作者 金清平 王悦 +1 位作者 赵甜甜 刘运蝶 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期23-30,共8页
硫酸盐长期腐蚀会导致混凝土结构性能退化,纤维增强聚合物(FRP)与混凝土组合结构具有良好的抗腐蚀性能。对玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土短柱采用硫酸盐浸泡和干湿循环两种作用方式开展腐蚀试验,通过表观现象观察、质量损失测试、... 硫酸盐长期腐蚀会导致混凝土结构性能退化,纤维增强聚合物(FRP)与混凝土组合结构具有良好的抗腐蚀性能。对玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土短柱采用硫酸盐浸泡和干湿循环两种作用方式开展腐蚀试验,通过表观现象观察、质量损失测试、超声探测等,研究组合柱在硫酸盐作用下结构变化特征;开展轴压试验,测试极限承载力与荷载-应变曲线,对比分析GFRP管混凝土短柱轴压性能演化规律。结果表明:在硫酸盐环境中,GFRP管能抵抗硫酸盐的侵蚀,有效保护混凝土,确保组合柱抗压强度。硫酸盐溶液浸泡和干湿循环作用降低了GFRP管混凝土短柱的强度以及延性,且随着腐蚀时间的增加,硫酸盐干湿循环作用比浸泡作用下对GFRP管混凝土短柱造成的缺陷更多,GFRP管与混凝土协同作用略微降低。 展开更多
关键词 桥梁工程 硫酸盐溶液 gfrp管混凝土短柱 轴压性能 干湿循环
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基于空气激波管的GFRP层合板抗爆性能研究 被引量:4
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作者 田锐 魏刚 +2 位作者 张涵哲 吴华鹏 邓云飞 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第3期68-75,共8页
基于激波管原理自制了80 mm口径的空气冲击波加载装置,并进行了冲击波峰值、速度等参数与破膜压力之间关系的标定。在此基础上,开展了GFRP层合板抗爆性能研究,并用3D全场应变测量系统获取了层合板的动态响应过程。结果表明:使用空气激... 基于激波管原理自制了80 mm口径的空气冲击波加载装置,并进行了冲击波峰值、速度等参数与破膜压力之间关系的标定。在此基础上,开展了GFRP层合板抗爆性能研究,并用3D全场应变测量系统获取了层合板的动态响应过程。结果表明:使用空气激波管产生的冲击波可以合理模拟爆炸波的加载过程;在冲击波峰值压力为0.93~3.93 MPa之间时,GFRP层合板在冲击波加载过程中的挠度随冲击波压力的增大有S形增大的趋势,卸载之后残余变形很小;预制2 mm小孔的层合板在峰值压力为3.5 MPa的冲击波作用下,发生了撕裂破坏,说明初始损伤严重影响了GFRP层合板的抗爆炸冲击能力。 展开更多
关键词 爆炸力学 空气激波管 gfrp层合板 抗爆性能
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GFRP缠绕管-木-钢筋混凝土组合柱轴压性能研究
15
作者 沈叶波 张富宾 +1 位作者 徐靖 方海 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第10期5-9,共5页
本文通过试验研究了用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)缠绕管约束的木-钢筋混凝土组合柱的轴向压缩性能,并与GFRP布包裹的木-钢筋混凝土组合柱进行比较,分析了各组成部分对组合柱失效模式、承载力、刚度和延性的影响。结果表明:添加木芯的G... 本文通过试验研究了用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)缠绕管约束的木-钢筋混凝土组合柱的轴向压缩性能,并与GFRP布包裹的木-钢筋混凝土组合柱进行比较,分析了各组成部分对组合柱失效模式、承载力、刚度和延性的影响。结果表明:添加木芯的GFRP管约束柱的刚度比添加木芯的外包GFRP布组合柱刚度高36.2%~49.2%,而不同GFRP约束形式对组合柱的承载力和延性无显著影响;木芯的引入使GFRP约束柱的延性提升了23.8%~27.0%;相比于无GFRP约束的组合柱,使用GFRP缠绕管约束组合柱可使柱的承载能力显著提高146.5%~208.6%,延性提高28.4%~56.4%。 展开更多
关键词 轴压性能 gfrp缠绕管 外包gfrp 组合柱 木芯 复合材料
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基于改进Drucker-Prager准则的GFRP管约束高强混凝土短柱单轴压缩分析模型
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作者 王磊佳 祝明桥 董嘉睿 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期397-404,共8页
针对玻璃纤维增强聚合物(glass fiber reinforced polymer, GFRP)管约束高强混凝土短柱的受力特点,及传统Drucker-Prager (D-P)准则存在拉剪区偏大的问题,提出了一种改进的D-P型塑性约束高强混凝土短柱单轴压缩分析模型,其考虑GFRP管约... 针对玻璃纤维增强聚合物(glass fiber reinforced polymer, GFRP)管约束高强混凝土短柱的受力特点,及传统Drucker-Prager (D-P)准则存在拉剪区偏大的问题,提出了一种改进的D-P型塑性约束高强混凝土短柱单轴压缩分析模型,其考虑GFRP管约束效应相关的混凝土硬化/软化规律和非关联流动准则,以提高GFRP管约束高强混凝土短柱单轴压缩下轴向和环向应力-应变曲线的预测精度。该模型在ANSYS软件中实现了GFRP管约束高强混凝土短柱力学性能的计算模拟,并与试验结果的对比表明:两者的应力-应变曲线吻合较好,提出的分析模型合理可靠。此研究可为GFRP管约束高强混凝土的设计提供理论参考。 展开更多
关键词 约束混凝土 gfrp DP塑性准则 轴心受压 有限元分析
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内置GFRP管钢管混凝土柱延性非线性分析 被引量:1
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作者 佘宇豪 律天昊 +2 位作者 王沛文 韩金池 石梦晗 《科技和产业》 2023年第9期227-232,共6页
利用ABAQUS有限元软件建立内套圆形GFRP(玻璃纤维增强复合材料)管圆钢管混凝土组合柱轴心受压和单向偏心受压模型,研究内套GFRP管厚度、纤维缠绕角度、外层钢管厚度和构件长径比4个因素对构件的位移延性系数的影响,从而得到对构件的延... 利用ABAQUS有限元软件建立内套圆形GFRP(玻璃纤维增强复合材料)管圆钢管混凝土组合柱轴心受压和单向偏心受压模型,研究内套GFRP管厚度、纤维缠绕角度、外层钢管厚度和构件长径比4个因素对构件的位移延性系数的影响,从而得到对构件的延性影响。结果表明:轴压工况下,此组合柱的位移延性系数随着内套圆形GFRP管厚度、长径比的增加而变小,随着外层钢管厚度递增而变大,GFRP管纤维缠绕角度在75°~90°对构件位移延性系数提升效果最好;偏压工况下,内套GFRP管厚度对组合柱的位移延性系数影响规律不明显,外层钢管厚度对构件的位移延性系数前期影响不大,但对后期影响显著,随着构件的长径比增大,构件的位移延性系数呈非线性下降。 展开更多
关键词 内置圆形gfrp(玻璃纤维增强复合材料)管 轴心受压 单向偏心受压 延性
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不同加载模式下GFRP管混凝土组合柱的损伤实时监测
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作者 唐佳鑫 张刚 +2 位作者 杨文伟 杨霞 王痛快 《宁夏大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第1期17-24,共8页
基于压电陶瓷主动传感技术,对GFRP管混凝土组合柱(concrete filled GFRP tube,CFGT)进行损伤监测.制作2组预埋压电智能骨料(smart aggregate,SA)的GFRP管约束混凝土短柱试件,分别进行单调和往复轴压试验,监测其损伤情况.加载过程中采集... 基于压电陶瓷主动传感技术,对GFRP管混凝土组合柱(concrete filled GFRP tube,CFGT)进行损伤监测.制作2组预埋压电智能骨料(smart aggregate,SA)的GFRP管约束混凝土短柱试件,分别进行单调和往复轴压试验,监测其损伤情况.加载过程中采集实时信号,采用小波包能量法和基于均方根偏差的损伤评判指标(damage indicator,DI)等进行损伤评估,发现小波包能量随着荷载的增大明显衰减,而损伤评判指标随着荷载的增大而增大,且在损伤达到一定程度时趋于平稳;组合柱底的小波包能量均大于柱顶的;柱底混凝土晚于柱顶破环;往复加载下的混凝土破坏先于单调加载下的.结果表明,该监测方法能有效识别组合柱在受力时的实时损伤程度,且监测信号的幅值、小波包能量、损伤评判指标均在损伤过程中表现出较好的敏感性.该方法可为该类组合柱在施工、使用过程中的实时损伤研究提供参考. 展开更多
关键词 gfrp管混凝土组合柱 结构的健康监测 压电陶瓷 小波包能量法 单调轴压 往复轴压
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GFRP管-钢管混凝土组合柱的轴压力学性能研究
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作者 雷婷 杨云 《价值工程》 2023年第5期69-71,共3页
本文研究发现在GFRP管同样厚度条件下,组合柱的承载力及延性与直径正相关;GFRP管同样直径条件下,组合柱的承载力及延性与厚度正相关;GFRP管直径对组合柱轴压力学性能影响,与内管厚度关系显著。并提出适用本次试验分析的组合柱纤维模型,... 本文研究发现在GFRP管同样厚度条件下,组合柱的承载力及延性与直径正相关;GFRP管同样直径条件下,组合柱的承载力及延性与厚度正相关;GFRP管直径对组合柱轴压力学性能影响,与内管厚度关系显著。并提出适用本次试验分析的组合柱纤维模型,进行GFRP管-钢筋混凝土组合柱的变参数研究,随着管的径厚比的减小,组合柱的承载力与延性有显著提升,为类似研究提供理论参考。 展开更多
关键词 gfrp 钢管混凝土 组合柱 轴压性能
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GFRP管钢骨混凝土轴压短柱承载力研究 被引量:12
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作者 陈百玲 秦国鹏 王连广 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1035-1038,共4页
GFRP管钢骨混凝土组合柱是一种新型组合构件,由GFRP外管、钢骨和混凝土三部分组成.为研究组合柱的力学性能,进行了5根GFRP管钢骨混凝土组合柱的轴压试验.通过编制程序,以配骨率、GFRP管壁厚度、混凝土强度为主要参数,计算了9个构件,得... GFRP管钢骨混凝土组合柱是一种新型组合构件,由GFRP外管、钢骨和混凝土三部分组成.为研究组合柱的力学性能,进行了5根GFRP管钢骨混凝土组合柱的轴压试验.通过编制程序,以配骨率、GFRP管壁厚度、混凝土强度为主要参数,计算了9个构件,得到其轴向荷载与应变关系曲线.结果表明:组合柱承载力随着配骨率的增加、GFRP管壁厚度的增加及混凝土强度的增加而提高,且变化幅度相对明显.分别采用简单叠加法和统一理论两种计算方法,建立组合柱轴心受压承载力计算公式,理论计算结果与试验结果吻合良好. 展开更多
关键词 gfrp 钢骨混凝土 组合柱 轴心受压 计算公式
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