碳纤维增强有残余应力压弯构件弹塑性失稳分析

摘要

压弯构件弹塑性屈曲问题是一个比较古老的研究问题。考虑残余应力的影响也曾有很多学者进行了深入研究，但多停留在有限元数值解法上。 最近几年，复合材料增强加固方法已引起越来越多研究者的兴趣，大量的数值和实验分析已产生许多研究成果，但多集中在钢筋混凝土结构的研究上，复合材料增强加固钢结构的研究相对较少，尤其是对构件的抗屈曲的增强研究，由于数学求解上的困难，理论上的研究更是微乎其微。然而，我们都知道理论解可以对屈曲问题的实质进行更加深入的研究。 双轴对称压弯构件其横截面均可能会在单边或双边出现塑性区，为此本文将考虑残余应力的影响按两端简支情形分别对这两种情况进行讨论。 综上所述，具体研究工作如下： 1．根据计算压弯构件弹塑性失稳的Ježek法，从理论上推导出了在轴压和弯矩共同作用下考虑残余应力影响拉压侧粘贴碳纤维片材后矩形截面柱绕强轴失稳时极限荷载的计算公式。 2．考虑解析公式的复杂性导致直接求解的困难，本文采用图解法，通过自编的FORTRAN程序，完成了解析解的求解。 3．通过ANSYS有限元分析，并与该解析解进行对比。 4．本文为压弯构件弹塑性失稳基础理论研究提供了一个新的方法，通过得到的在轴压和弯矩共同作用下考虑残余应力影响拉压侧粘贴碳纤维片材后矩形截面柱绕强轴失稳时极限荷载的解析解，分析了残余应力大小对压弯构件极限承载力、弹性核高度、中点挠度的影响，特别注重了粘贴碳纤维对构件极限承载力增强作用的讨论。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 钢结构压弯构件稳定性基本理论

第三章　碳纤维增强有残余应力压弯构件弹塑性失稳公式

第五章 基于ANSYS的有限元数值模拟

第六章 结论与展望

参考文献

致谢

作者简介

附录A FORTRAN程序