等边角形纤维增强复合材料型材轴压性能试验研究

摘要

纤维增强复合材料(FRP)刚度相对其强度较低,故FRP轴压构件一般是由屈曲承载力控制而不是由材料的抗压强度控制。为研究等边角形GFRP型材的轴压局部稳定性能,选取了15个试件进行试验,将试验结果与有限元模型进行对比,并对现有的几种局部屈曲理论方法计算精度进行评估。结果表明:对于GFRP角形轴压构件,其局部失稳破坏位置大多在端部附近,试件端部纤维被拉断,出现分层现象。有限元计算结果与试验结果吻合良好,表明所建立的有限元模型可以对等边角形GFRP型材局部稳定性能进行较好模拟,且端部约束条件对构件的局部屈曲承载力有显著影响;GFRP长柱的屈曲稳定主要由构件长细比来控制,而短柱的屈曲稳定主要由宽厚比来控制。比较现有的局部屈曲理论计算方法发现,《复合材料拉挤型材结构技术规程》建议的方程可以较好地预测等边角形截面FRP杆件局部屈曲临界力。