【碩士】FRP加固鋼筒倉強度與穩(wěn)定性研究

內(nèi)容簡介

　　【碩士】FRP加固鋼筒倉強度與穩(wěn)定性研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：武漢理工大學　　學位年度：2010　　鋼筒倉廣泛應(yīng)用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中散狀物料的儲存，相對于鋼筋混凝土筒倉，其構(gòu)造簡單、施工方便?！　? 鋼筒倉的倉壁是典型的圓柱薄殼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)受力性能復(fù)雜。在儲料產(chǎn)生的豎向摩擦力作用下，倉壁很容易發(fā)生屈曲破壞，而且倉壁的穩(wěn)定性在很大程度上受到儲料內(nèi)部法向壓力及幾何缺陷的影響。儲料內(nèi)力在一定程度上能夠降低倉壁的缺陷的敏感性，顯著提高倉壁的穩(wěn)定性強度。當法向壓力過大時，倉壁在豎向摩擦力的作用下可能在局部區(qū)域發(fā)生屈曲，引起結(jié)構(gòu)剛度的損失而使屈曲強度，發(fā)生“象腿"破壞。　　為了提高筒倉的穩(wěn)定性，傳統(tǒng)的方法是在倉壁的表面位置焊接加勁環(huán)梁。本文研究一種新的方法一利用纖維增強復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymers，簡稱FRP)粘貼到倉壁的關(guān)鍵位置來提高鋼筒倉的穩(wěn)定性和強度。FRP加固補強技術(shù)在各類工程中得到廣泛的利用，尤其是混凝土結(jié)構(gòu)。它利用樹脂類膠粘劑將纖維增強復(fù)合材料粘貼在結(jié)構(gòu)表面，來達到改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。近年來，已有很多學者開始將FRP應(yīng)用于金屬結(jié)構(gòu)的加固，尤其對鋼結(jié)構(gòu)加固的研究和應(yīng)用最為廣泛。FRP材料具有良好的材料性能，強度高，自重輕，相對于傳統(tǒng)材料具有良好的耐久性等。與在倉壁上焊接加勁環(huán)梁相比，F(xiàn)RP加固鋼筒倉具有許多突出的優(yōu)點，如不會導(dǎo)致應(yīng)力集中、不會產(chǎn)生殘余應(yīng)力、施工方便、維護簡單等?！　? 本文以碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)加固某落地式鋼板筒倉為研究對象，采用數(shù)值分析方法，包括線性應(yīng)力分析、特征值屈曲分析、幾何非線性分析、彈塑性屈曲分析，對其穩(wěn)定性能和強度進行了系統(tǒng)的研究。研究表明，CFRP能夠提高筒倉的強度和穩(wěn)定性，CFRP的寬度和厚度是影響筒倉屈曲強度的重要因素，筒倉的屈曲強度隨著CFRP的寬度和厚度的增加而增加，其中，增加CFRP的厚度比增加CFRP的寬度對提高筒倉的屈曲強度更加有效。　　

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