鋼結(jié)構(gòu)因其優(yōu)越的力學特性,正成為經(jīng)濟迅速發(fā)展和生態(tài)文明建設逐步完善的現(xiàn)代社會中充滿蓬勃生機的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。截至2016年底,中國鋼產(chǎn)量居于世界首位,但僅有5%左右用于建筑鋼結(jié)構(gòu)和橋梁鋼結(jié)構(gòu)。中國的鋼結(jié)構(gòu)建筑、橋梁在全部構(gòu)筑物中所占比重亦遠低于發(fā)達國家。作為一種優(yōu)勢明顯的結(jié)構(gòu)體系,鋼結(jié)構(gòu)在工程建設中得到了廣泛的應用。但隨著使用時間的推移,鋼結(jié)構(gòu)會因銹蝕、磨損、荷載增加、意外損傷或建筑結(jié)構(gòu)壽命超限等因素導致結(jié)構(gòu)安全性能下降。CFRP作為一種新型復合材料,因其優(yōu)越的材料性能使CFRP加固損傷鋼結(jié)構(gòu)漸漸成為土木工程領(lǐng)域一項重要研究范疇。本文所做的研究工作及其成果如下:(1)利用正交試驗設計對CFRP加固鋼管柱受壓承載力進行優(yōu)化實驗設計,開展了CFRP加固受壓鋼管柱試驗,研究根據(jù)鋼管柱截面類型不同考慮偏心距、CFRP層數(shù)和長細比對受壓鋼管柱整體穩(wěn)定性能的影響。試驗結(jié)果表明復合鋼管柱破壞模式均為整體失穩(wěn),柱中截面受壓側(cè)先出現(xiàn)屈服;CFRP粘貼層數(shù)對鋼管柱極限承載力有一定提高作用。(2)利用大型有限元分析軟件ABAQUS,合理選取材料本構(gòu)關(guān)系、確定單元類型、接觸處理以及網(wǎng)格劃分,建立CFRP約束鋼管柱...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 粘貼CFRP加固技術(shù)的優(yōu)劣分析
    1.3 國內(nèi)外CRRP加固鋼結(jié)構(gòu)研究進展
        1.3.1 國內(nèi)CRRP加固鋼結(jié)構(gòu)研究進展
        1.3.2 國外CRRP加固鋼結(jié)構(gòu)研究進展
    1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 CFRP加固軸心受壓構(gòu)件基本原理
    2.1 鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)類型與穩(wěn)定計算
    2.2 純鋼構(gòu)件軸心受壓與偏心受壓承載力計算
        2.2.1 軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力計算
        2.2.2 偏心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力計算
    2.3 CFRP加固鋼結(jié)構(gòu)后構(gòu)件的破壞模式
    2.4 CFRP加固后復合截面受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力計算
    2.5 本章小結(jié)
第三章 CFRP加固鋼管柱正交試驗
    3.1 正交試驗設計
        3.1.1 正交表的選擇
        3.1.2 正交模型的建立
    3.2 試件設計及制作
        3.2.1 試件的設計
        3.2.2 復合試件的制作流程
        3.2.3 試件的養(yǎng)護與加載
    3.3 試驗過程與結(jié)果
        3.3.1 試件破壞現(xiàn)象分析
        3.3.2 鋼管柱與CFRP表面應變分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 CFRP加固鋼管柱試驗分析與有限元模擬
    4.1 參考試驗試件參數(shù)
    4.2 材料力學性能
        4.2.1 鋼材力學性能
        4.2.2 CFRP材料力學性能
        4.2.3 膠粘劑力學參數(shù)
    4.3 初始幾何缺陷
    4.4 有限元法的基本思想
    4.5 有限元分析軟件ABAQUS簡介及其優(yōu)勢
    4.6 有限元模型的建立
        4.6.1 材料本構(gòu)關(guān)系
        4.6.2 單元類型與約束條件
        4.6.3 模型網(wǎng)格劃分
    4.7 有限元結(jié)果與試驗結(jié)果對比
        4.7.1 有限元與參照試驗荷載-縱向應變關(guān)系曲線對比
        4.7.2 有限元與參照試驗極限承載力對比
    4.8 本章小結(jié)
第五章 CFRP加固鋼管柱正交模擬與承載力計算方法研究
    5.1 正交試驗模擬值結(jié)果分析
        5.1.1 正交模擬設計
        5.1.2 極差計算與分析
        5.1.3 方差分析
    5.2 CFRP加固方鋼柱和圓鋼管柱極限承載力計算方法
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況



本文編號：3877448