张弦式frp管桁架杆件及结点性能研究

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1、隶南『大·粤硕士学位论文万方数据张弦式FRP管桁架杆件及结点性能研究导师姓名：昱蟹逯敦攫壅旺副敦攫万方数据STUDYoNMECHANICALBEHAVIoURSoFFRPPIPEANDJUNCTIoNINTRUSSST砒NGSTRUCTUREADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByHUANGHongjiaoSupervisedbybupervlseOt)yProfessorⅥ哪ZhishenAssociateProfe

2、ssorWangXinCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityNanjing，P．R．ChinaJune2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：互牲日期：pl牛．匹．≥’东南大学学

3、位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。一虢壮噼祥：汐／眈j．弓9万方数据摘要张弦式FRP管桁架杆件及结点性能研究硕士研究生：黄泓蛟指导教师：吴智深教授汪昕副教授纤维增强复合材料(FRP)具有轻质高强、耐疲劳和抗腐蚀等

4、优点，在土木工程结构加固中已得到了大量应用，但目前应用主要集中在跨径较小的结构中。其原因除了与复合材料结构初期成本高以及设计计算理论不完善等因素有关外，还存在缺乏有效的连接技术和锚固技术。这一关键因素制约了FI冲的广泛使用。本文以拉挤成型FI冲管制备张弦式桁架结构为背景，对张弦式FRP管桁架杆件及新型全FRP结点的性能进行了以下理论和试验研究：(1)进行了大尺寸BFRP管力学性能测试中端部锚固方法的改进和重新设计。测定大尺寸和小尺寸BFRP管的拉压力学性能，并对BFRP管的制作工艺提出了改进建议。(2)通过对不同长细比BFRP长管的试验研究，得到了

5、轴向压力与竖向位移之间的关系。提出了BFRP杆件轴心受压屈曲荷载的计算公式，进而推出了BFRP杆件轴心受压失稳的破坏机理，并通过试验进行了验证。(3)在复合材料预紧力齿连接技术的基础上，提出了一种全FI冲结点设计方法，对结点的生产工艺、传力机理等进行了研究阐述。并通过有限元模拟对FRP结点的尺寸进行了优化设计，对结点的尺寸设计方法以及步骤进行了系统的研究和阐述。(4)通过对结点拉伸连接性能试验研究和空间受力性能的研究，验证了本文提出的FRP结点在张弦式BFRP桁架桥中的适用性。同时结合试验结果和ANSYS分析的结果对结点制作提出了改进措施。(5)利

6、用ANSYS对K形和KK形复杂结点进行数值模拟分析，结合试验结果进行分析比较和预测，并在此基础上提出了FRP结点在制作时应注意的措施，可用以保证纤维增强复合材料结点传递荷载的效率。关键词：张弦式桁架结构，BFRP管力学性能，BFRP结点设计，BFRP结点连接效率，BFRP结点强度万方数据AbstractStudyonMechanicalBehavioursofFRPPipeandJunctioninTrussStringStructureCandidate：HuangHongjiaoSupervisor：WuZhishen，ProfessorWan

7、gXin，AssociateProfessorSoutheastUniversityFibreReinforcedPolymer(FRP)hasbeenwidelyusedinthestrengthenareaofcivilengineeringduetoitshightensilestrength，lightweight，highcorrosionresistance．However,theapplicationofFI心islimitedinsmallscaledstructures．Asidefromthehighinitialcostand

8、lackofthetheoryfordesignandcalculation，theineffectiveconnecti