基于多轴向铺层设计的FRP拉挤方管螺栓节点抗拉性能研究

2024-06-13 复合材料科学与工程230 1.23M 0

 摘要:在基于构件-节点一体化设计优化出的多轴向铺层基础上,进一步探究了铺层(单轴向铺层UD,多轴向铺层MD1,单轴向和多轴向相邻铺层MD2和多轴向中混碳铺层BC)以及几何尺寸(端距和排距)对FRP拉挤方管螺栓节点抗拉性能的影响。试验结果表明,多轴向布的加入(MD1和MD2)使节点极限承载力提升50%以上,极限位移增大至2倍以上,极大改善了节点承载和节点延性,采用MD2铺层能够获得最大节点承载力;BC铺层没有提升节点承载力但使节点刚度增大了7%-30%。端距和排距对UD方管螺栓节点的破坏模式无明显影响,均呈现剪切或劈裂破坏模式。多轴向方管螺栓节点在端径比增加至4时,破坏模式开始或完全转变为延性挤压破坏;随着排距的增大,两孔共同挤压受力过程延长,实现了更高延性更高承载力的节点性能。建议多轴向BFRP拉挤方管螺栓节点的端径比和排径比取为4以上。

 文章目录

 1 BFRP拉挤方管多轴向铺层设计

 2 BFRP拉挤方管螺栓节点承载力试验

 2.1 试件设计

 2.2 试验测试

 3 结果与讨论

 3.1 端径比影响

 3.1.1 破坏模式

 3.1.2 荷载-位移曲线

 3.1.3极限承载力

 3.2 排距影响

 3.2.1 破坏模式

 3.2.2 荷载-位移曲线与极限承载力

 4 方管螺栓节点设计方法

 5 结论




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