纤维与增强英文2020被引 40
芳纶纤维增强复合材料加固结构钢管梁压缩和弯曲性能的试验与数值研究
Experimental and numerical investigation on compressive and flexural behavior of structural steel tubular beams strengthened with AFRP composites
Chittaranjan B. Nayak · Vidya Prathishthan
摘要整理
芳纶纤维增强复合材料（AFRP）复合材料为结构加固提供了一种经济有效的技术手段，具有优异的阻燃性、耐热性和透气性。AFRP能显著提高结构构件的耐腐蚀性能，并有效延缓屈曲发生。这些特性引起了工程技术界的广泛关注，需要深入研究其力学性能以制定完善的加固设计指南。本研究对采用五种AFRP加固方案和无加固的钢管梁进行了对比研究，通过压缩和弯曲试验考察了加固前后结构的力学性能。试验结果表明，外粘贴普通模量AFRP复合材料显著提高了结构的承载能力和刚度。AFRP缠绕有效延缓了压缩工况下的局部屈曲和弯曲工况下的冲切破坏。利用ANSYS 16.0对试验梁进行了有限元建模，数值模拟得到的挠度和最大承载力与不同加固方案的试验结果吻合良好。研究对比分析了各加固方案的试验破坏模式与数值仿真结果。研究成果为实际工程结构的AFRP加固设计提供了重要参考。
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