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作者
马志宏马钢王志华
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单位
太原理工大学机械与运载学院太原理工大学土木工程学院
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摘要
为了研究纤维增强复合筋(FRP筋)混凝土梁的动态响应特性,通过落锤冲击试验探讨了无箍筋FRP筋混凝土梁在不同冲击速度、纵向配筋和剪跨比下的破坏过程,以及能量转换与耗散问题。结果表明,FRP筋梁构件的破坏过程可分为4个阶段:冲击响应阶段、损伤起裂阶段、裂缝发展阶段和回弹阶段;在假定FRP筋混凝土梁在落锤冲击下的位移分布形式为正弦分布的基础上,利用虚功原理得到了广义惯性力的计算公式。通过对冲击力时程曲线与惯性力、支反力两者之和的时程曲线进行比较分析,验证了RC梁惯性力计算公式用于FRP筋混凝土梁的计算依然能够保证其精度。该研究对于FRP筋混凝土梁在冲击荷载下的破坏分析及设计具有参考意义。
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关键词
FRP筋混凝土梁冲击力落锤冲击抗冲击性能惯性力计算
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(51708385);山西省自然科学基金资助项目(201901D211108);山西省“1331工程”重点创新团队资助项目;
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文章目录
1 试验概况
1.1 材料特性
1.2 试验梁参数及对比组
1.3 试验装置及测量装置
2 冲击试验结果
2.1 破坏形态
2.1.1 不同纵向配筋下FRP筋混凝土梁的破坏形态
2.1.2 不同剪跨比下FRP筋混凝土梁的破坏形态
2.1.3 不同冲击速度下FRP筋混凝土梁的破坏形态
2.2 冲击力时程曲线和跨中位移时程曲线分析
3 冲击试验分析及讨论
3.1 破坏过程分析
1) 冲击响应阶段(OA段(0~0.9 ms)):
2) 损伤起裂阶段(AB段(0.9~2 ms)):
3) 裂缝发展阶段(BC段(2~2.9 ms)):
4) 回弹阶段(CD段(2.9~6.5 ms)):
3.2 惯性力的计算
3.3 能量分析
4 结论
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引用格式
马志宏,马钢,王志华.低速冲击下纤维增强复合筋混凝土梁的动态响应[J].太原理工大学学报,2021,52(01):122-131.