弯曲受力时中空管以及混凝土填充纤维复合管的有限元模型:管参数模型的建立、验证与研究

• 作者: Je-Kuk Son Amir Fam
• 来源期刊: 钢结构
• 学科: 工学
• 关键词: 管 复合材料 混凝土填充 薄壁 局部屈曲 有限元方法
• 年，卷（期）: 2009,（1）
• 页数: 2页
• 分类号: TU599

摘要

建立一个非线性有限元模型研究中空管以及混凝土填充纤维复合管的抗弯性能。考虑材料和几何非线性并检验薄壁空管的局部屈曲性能。在厚壁中空管和混凝土填充纤维复合管中,通过Tsai-Wu准则判断碳纤维增强复合材料的破坏。采用试验数据,对模型进行了验证。然后,通过模型进行参数研究以检验直径与厚度比为40~125的中空管和混凝土填充纤维复合管的性质。考虑两种不同的纤维增强复合板层:一种是铺层角度与纵向成10°~75°,另一种是纵向纤维含量为25%~75%。研究显示:当纤维角度减少或纵向纤维含量增加时,尤其直径与厚度比较小时,抗弯强度增加。然而,当中空管的直径与厚度比较大时,这个角度对强度没有影响。当角度增加到35°~45°时,混凝土填充的影响变小,稳定性也降低,但不受纵向纤维含量的影响。在相关论文(FamA,SonJe-Kuk.中空管以及混凝土填充纤维复合管的有限元模型:第二部分———填充优化和管设计方法)中,模型被用于优化混凝土部分填充纤维增强复合管线杆并对设计方法进行研究。