CFRP环带拉索静力拉伸试验及数值模拟

• 作者: 范凌云 高婧 李锦峰 周海俊 徐恭义
• 来源期刊: 工程力学
• 关键词: 桥梁工程 CFRP环带 复合材料 力学性能 数值模拟 破坏模式 参数分析
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科|CIVIL ENGINEERING
• 页码范围: 143-150
• 页数: 8页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.07.0447

摘要

铰销式CFRP环带是一条具有单向纤维的CFRP连续层带,以类似于赛道的方式分层缠绕在2个分离的销钉上,荷载通过销钉进行传递.进行了层压型CFRP环带静力拉伸试验,分析了试验过程中的荷载与应力关系、试件裂纹发展过程以及破坏模式,同时建立了有限元模型与试验结果进行了对比验证.在此基础上,通过对构造参数进行分析,研究了关键参数对CFRP环带的受力特点、应力分布、破坏模式及承载力的影响.研究结果表明:环带的荷载传递效率较直线条带下降了近20％;环带承载过程中,伴随着分层现象的出现和纵向裂纹的发展,最后在直曲相交段发生脆性破坏;随着曲线段曲率、环带厚度、摩擦系数的改变,环带各层和各部分的应力最大值均有不同程度的变化,但应力最大值出现的位置总是发生在直曲相交段或直线接头外侧;曲线段的应力分布受构造参数影响更大,虽然应力水平不高,但对环带整体的承载情况和破坏模式有较大影响.