新型纤维增强复材-金属组合空间桁架结构及弯曲性能研究

新型纤维增强复材-金属组合空间桁架结构及弯曲性能研究

论文摘要

纤维增强复材(FRP)拉挤型材具有轻质高强、单向受力性能好等优点,将其用于具有较高承载效率的空间桁架结构,能够进一步降低结构质量、提高结构跨度。基于前期研究成果,提出一种新型FRP-金属组合空间桁架结构,采用了新型结构形式、高性能复合材料及高承载连接技术。基于该新型结构体系,设计和制备了一座跨度为24 m、承载达150 k N的轻量化、模块化应急桥,并进行了结构弯曲性能试验,最后将试验结果与有限元计算结果进行了比较。结果表明:该新型结构具有承载高、质量轻、拼装架设方便等优点,且在用材、尺寸与构型等方面设计灵活;在设计荷载下结构表现出良好的静载弯曲性能;桁架杆件能够充分发挥FRP拉挤圆管的单向力学优势,杆件承载效率高;实测值与有限元计算结果吻合较好,所建立的有限元模型可用于该空间结构的线弹性力学性能预测和设计计算。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 FRP-金属组合空间桁架结构优化
  • 2 基于组合空间桁架结构的应急桥梁结构介绍
  • 3 桥梁结构弯曲性能的试验和有限元研究
  •   3.1 静力堆载试验及有限元模型验证
  •     3.1.1 试验方案及测点布置
  •     3.1.2 有限元模型
  •     3.1.3 结果对比和分析
  •   3.2 通车试验
  • 4 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张冬冬,袁嘉欣,赵启林,杨军

    关键词: 纤维增强复材拉挤型材,空间桁架,组合结构,弯曲性能,静载试验,有限元模型

    来源: 工业建筑 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 陆军工程大学野战工程学院,南京工业大学机械与动力学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51708552),江苏省自然科学基金项目(BK20170752)

    分类号: TU323.4

    DOI: 10.13204/j.gyjz201909018

    页码: 102-108+166

    总页数: 8

    文件大小: 580K

    下载量: 161

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