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FRP抗屈曲加固钢构件受力性能研究

作　者: 李东立
导　师: 陈树华; 冯鹏
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 结构工程
关键词: FRP 加固钢结构防屈曲循环加载整体屈曲
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

FRP加固混凝土结构已经得到了比较多的应用，但是用FRP来加固钢结构却刚刚兴起，近些年来引起广泛的关注。FRP具有良好的防腐蚀性能、高强度、良好的耐久性，因此在许多环境下有着传统加固方法所不具备的优势。在08年南方雪灾中很多输电塔结构出现失稳或垮塌，如何进行防屈曲加固成为一个急需解决的问题。本文主要研究了FRP加固双轴对称钢构件（以工字钢为例）以及加固钢支撑。第一组实验一共进行了5个105长细比和4个175长细比工字钢构件的试验。在试验中105长细比组构件中包含一个不加固构件，其余四个分别用FRP以不同的方式加固，加固后构件承载力的提高幅度大约在20%-30%之间。加固前的构件，达到峰值荷载以后荷载快速下降，但加固之后的构件，105长细比构件荷载还出现缓慢上升，175长细比构件，荷载平缓下降直至失稳，但下降幅度不大。这说明无论在提高承载力方面还是在提高延性方面，FRP加固都有良好的效果。第二组实验进行了4个钢支撑拉压往复荷载作用下的试验，目的是研究其滞回性能,对比承载力以及延性的提高，找出影响FRP加固效果的因素。第一个构件采用空管加固，其余三个外边缠绕FRP。试验结果表明，未剖开的FRP管加固效果延性良好，外管的整体性得到发挥。相对于第一个构件，后面三个试件的受拉承载力没有提高，但最大受压承载力提高大约50%，加固效果明显。但也有不足之处，用FRP加固钢支撑对其耗能改善情况并不是十分理想。在加固钢构件的方法中，采取了多种不同的加固方式，以对比不同加固方式对结果的影响。用FRP加固钢支撑后循环加载，与未加固构件相比加固后显示出了良好的受力性能。对于双轴对称的工字钢，构件加固后相比于加固前也出现了更好的延性和更高的承载力。在钢构件被加固后，其破坏模式发生一定改变，对于长细比较小的构件一般情况下是端部出现局部破坏，而对于长细比较大的构件还是以整体屈曲为主。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-13
  1.1 选题的背景和意义  10-12
  1.2 主要研究内容  12-13
第2章 FRP 空管加固双轴对称构件试验研究  13-49
  2.1 试验目的  13
  2.2 试验准备  13-14
    2.2.1 试件加工  13
    2.2.2 试件分类及编号  13-14
  2.3 构件规格  14
  2.4 材料特性  14-19
    2.4.1 已知参数  14-15
    2.4.2 材性试验  15-19
  2.5 加载及端部条件  19
  2.6 量测方案  19-20
  2.7 试验现象及分析  20-47
    2.7.1 总体分析  20-22
    2.7.2 H105-d0 荷载位移及荷载应变  22-24
    2.7.3 H105-d1,H105-d2,H105-d3,H105-d4 分别分析及对比  24-32
    2.7.4 H105 组和 H175 组对应构件对比  32-35
    2.7.5 H175 组各构件对比及分析  35-42
    2.7.6 综合分析  42-45
    2.7.7 极限承载力分析  45-46
    2.7.8 变形能力统计  46-47
  2.8 本章小结  47-49
第3章 FRP 防屈曲加固钢支撑拉压滞回性能试验研究  49-82
  3.1 引言  49
  3.2 试验设计  49-61
    3.2.1 试验总体设计  49-50
    3.2.2 材性试验  50-55
    3.2.3 构件、支座设计、试件安装  55-61
  3.3 材料性能  61-62
  3.4 量测方案  62
  3.5 加载制度  62-63
  3.6 试验场地布置  63-64
  3.7 试验过程、现象和结果分析  64-81
    3.7.1 试件安装过程以及试验过程  64-66
    3.7.2 荷载-位移曲线分析  66-68
    3.7.3 骨架线分析  68-71
    3.7.4 应变分析  71-80
    3.7.5 承载力分析  80-81
  3.8 本章小结  81-82
结论与展望  82-84
参考文献  84-88
攻读硕士学位期间发表的论文  88-89
致谢  89

FRP抗屈曲加固钢构件受力性能研究

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