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低速横向冲击荷载下CFRP加固钢管性能研究
| 论文题名： | 低速横向冲击荷载下CFRP加固钢管性能研究 |
| 关键词： | 钢制管道;碳纤维增强复合材料;加固处理;界面粘结性能;冲击荷载 |
| 摘要： | 钢制管道作为常见的运输方式，广泛应用于石油、天然气等的输送，在服役期间，不可避免会遭受腐蚀、撞击、爆炸等外部环境及荷载作用，造成管道各种不同的缺陷和损伤，进而引发重大安全事故，造成财产损失和人员伤亡。为了避免事故的发生和保证管道安全运行，FRP加固钢管构件作为一种新的加固技术被国内外专家学者广泛关注。本文研究了CFRP加固钢板的界面粘结性能，开展了静力作用下CFRP加固钢管的数值模拟，通过试验和数值模拟研究了落锤低速冲击作用下FRP加固圆钢管的破坏情况。具体研究内容总结如下: (1)开展了单剪试验结果的数值模拟验证，界面模拟采用双线性模型，得到了试件的界面剪应力-滑移曲线和荷载-位移曲线，经分析比较，试验结果与模拟结果吻合较好。讨论了CFRP长度、粘结剂厚度以及界面断裂能对粘结效果的影响。 (2)开展了CFRP加固缺陷钢管在静力受拉和受弯情况下的数值模拟，得到了加固前后钢管的应力结果，对加固效果进行了评估，对内压、外部荷载及加固厚度等参数进行了分析。 (3)开展了CFRP加固圆钢管的低速横向冲击试验，对全过程冲击力的变化进行了数据采集，并得到了不同情况下复合管道的破坏模式。对CFRP加固圆钢管冲击过程进行了数值模拟，获得了冲击荷载下管道沿轴向的整体挠度变形和局部凹陷变形，讨论了CFRP粘贴层数、冲击速度以及管道缺陷等因素的影响。 |
| 作者： | 李强 |
| 专业： | 水工结构工程 |
| 导师： | 王振宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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