GFRP圆管脚手架节点承载能力试验与有限元研究

论文摘要

要将复合材料圆管用于脚手架结构必须解决杆件与杆件之间的连接问题,由于GFRP圆管横向强度低,因此需要研究将传统钢扣件应用于GFRP圆管连接时杆件节点的力学性能。本文首先通过不加垫层扣件和加垫层扣件对GFRP圆管施加预紧扭矩,得出GFRP圆管在两种不同扣件下的承载规律;其次在预紧力试验基础上进行抗滑移试验,研究了垫层对节点抗滑承载能力的影响;最后建立了节点有限元模型,通过建立的有限元模型对中间垫层的厚度进行优化。研究表明:增加半圆形钢垫层可以大幅度提高GFRP圆管可承受的预紧扭矩,并改善GFRP圆管的受力分布,并且抗滑移承载力提高约26. 3%。同时通过有限元可得垫层厚度取3. 5 mm较为适宜。

论文目录

• 1 引言
• 2 试验设计
•   2.1 材料参数及扣件改进方式
•   2.2 加载与量测方案
•     2.2.1 预紧力试验
•     2.2.2 抗滑移试验
• 3 试验现象与结果
•   3.1 预紧力试验
•     3.1.1 无垫层组 （C1组）
•     3.1.2 加垫层组 （C2组）
•   3.2 抗滑移试验
•     3.2.1 无垫层组 （C1组）
•     3.2.2 加垫层组 （C2组）
• 4 有限元数值模拟分析
•   4.1 有限元模型建立
•   4.2 试验结果与数值计算结果对比
•     4.2.1 铸铁扣件组 （C1组）
•     4.2.2 铸铁扣件加垫层组 （C2组）
•   4.3 不同垫层厚度对GFRP圆管产生作用分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 武炜凯,李飞,陈辉国,邓安仲

关键词: 圆管,扣件,预紧力,抗滑性能,试验研究,有限元分析

来源: 玻璃钢/复合材料 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 陆军勤务学院军事设施系,重庆交通大学土木工程学院,陆军勤务学院国家救灾应急装备工程技术研究中心

基金: 国家自然科学基金(11702324)

分类号: TU731.2

页码: 37-42

总页数: 6

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