【碩士】FRP加固鋼筒倉(cāng)強(qiáng)度與穩(wěn)定性研究

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　　【碩士】FRP加固鋼筒倉(cāng)強(qiáng)度與穩(wěn)定性研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　鋼筒倉(cāng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中散狀物料的儲(chǔ)存，相對(duì)于鋼筋混凝土筒倉(cāng)，其構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便。　　鋼筒倉(cāng)的倉(cāng)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(chǔ)料產(chǎn)生的豎向摩擦力作用下，倉(cāng)壁很容易發(fā)生屈曲破壞，而且倉(cāng)壁的穩(wěn)定性在很大程度上受到儲(chǔ)料內(nèi)部法向壓力及幾何缺陷的影響。儲(chǔ)料內(nèi)力在一定程度上能夠降低倉(cāng)壁的缺陷的敏感性，顯著提高倉(cāng)壁的穩(wěn)定性強(qiáng)度。當(dāng)法向壓力過(guò)大時(shí)，倉(cāng)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(qiáng)度，發(fā)生“象腿"破壞。　　為了提高筒倉(cāng)的穩(wěn)定性，傳統(tǒng)的方法是在倉(cāng)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(qiáng)復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymers，簡(jiǎn)稱FRP)粘貼到倉(cāng)壁的關(guān)鍵位置來(lái)提高鋼筒倉(cāng)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。FRP加固補(bǔ)強(qiáng)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(shù)脂類膠粘劑將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料粘貼在結(jié)構(gòu)表面，來(lái)達(dá)到改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。近年來(lái)，已有很多學(xué)者開(kāi)始將FRP應(yīng)用于金屬結(jié)構(gòu)的加固，尤其對(duì)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(qiáng)度高，自重輕，相對(duì)于傳統(tǒng)材料具有良好的耐久性等。與在倉(cāng)壁上焊接加勁環(huán)梁相比，F(xiàn)RP加固鋼筒倉(cāng)具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，如不會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中、不會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力、施工方便、維護(hù)簡(jiǎn)單等。　　本文以碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)加固某落地式鋼板筒倉(cāng)為研究對(duì)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(duì)其穩(wěn)定性能和強(qiáng)度進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。研究表明，CFRP能夠提高筒倉(cāng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，CFRP的寬度和厚度是影響筒倉(cāng)屈曲強(qiáng)度的重要因素，筒倉(cāng)的屈曲強(qiáng)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(duì)提高筒倉(cāng)的屈曲強(qiáng)度更加有效?！　?

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