格构腹板增强木芯复合材料短柱轴压性能试验与理论分析

复合材料科学与工程 ›› 2019, Vol. 0 ›› Issue (11): 64-68.

格构腹板增强木芯复合材料短柱轴压性能试验与理论分析

朱潇雄, 方海^*, 邹芳, 杨来运

南京工业大学土木工程学院,南京 211816

收稿日期:2019-01-10 出版日期:2019-11-28 发布日期:2019-11-28
通讯作者: 方海(1981-),男,博士,教授,硕士研究生导师,主要从事复合材料结构方面的研究,fanghainjut@163.com。
作者简介:朱潇雄(1994-),男,硕士研究生,主要从事复合材料结构方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(51578285);江苏省自然科学基金面上项目(BK20161545)

EXPERIMENTAL RESEARCH ON AXIAL COMPRESSIVE PERFORMANCE OF COMPOSITE SHORT COLUMN WITH WOOD CORE REINFORCED BY GFRP WEBS

ZHU Xiao-xiong, FANG Hai^*, ZOU Fang, YANG Lai-yun

College of Civil Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, China

Received:2019-01-10 Online:2019-11-28 Published:2019-11-28

摘要/Abstract

摘要： 格构腹板增强木芯复合材料短柱以玻璃纤维增强复合材料作为面层与格构腹板,以泡桐木作为芯材,采用真空导入工艺制作而成,具有轻质高强、耐腐蚀、延性好等显著优点。对具有不同格构腹板布置形式、纤维增强复合材料壁厚等参数的复合短柱进行轴压试验,研究了其破坏模式和机理。基于弹性分析法计算了短柱试件的极限承载力,计算值与试验值吻合较好。

关键词: 木芯复合柱, 格构腹板, 轴压, 破坏模式, 承载力

Abstract: The composite short column with paulownia wood core reinforced by GFRP webs is prepared through vacuum assisted resin infusion. The composite column has the characteristics of high specific strength, high specific stiffness, good corrosion resistance and ductility etc.. Composite columns were tested under axial compression, the mechanical properties of the composite columns with different lattice forms and different fiber layers are studied. Based on the elastic analysis method, the theoretical value is calculated, which is consistent with test result.

Key words: wood core composite column, lattice webs, axial compression, failure mode, bearing capacity

中图分类号:

TB332

朱潇雄, 方海, 邹芳, 杨来运. 格构腹板增强木芯复合材料短柱轴压性能试验与理论分析[J]. 复合材料科学与工程, 2019, 0(11): 64-68.

ZHU Xiao-xiong, FANG Hai, ZOU Fang, YANG Lai-yun. EXPERIMENTAL RESEARCH ON AXIAL COMPRESSIVE PERFORMANCE OF COMPOSITE SHORT COLUMN WITH WOOD CORE REINFORCED BY GFRP WEBS[J]. Composites Science and Engineering, 2019, 0(11): 64-68.

参考文献

[1] 柳伟钧, 张锦南, 王强华. 复合材料杆塔技术和应用现状[J]. 玻璃钢/复合材料, 2014(6): 25-30.
[2] Wu Z S, Wang X, Iwashita K. State-of-the-art of advanced FRP applications in civil infrastructure in Japan. Composites & Polycon[C]//Ampa FL USA: 2007.
[3] 齐玉军, 熊伟, 刘伟庆, 等. 新型FRP拉挤夹芯型材及其结构应用初探[J]. 玻璃钢/复合材料, 2014(12): 25-30.
[4] Buchan P A, Chen J F. Blast resistance of FRP composites and polymer strengthened concrete andmasonry structure-A state-of-the-art revive[J]. Composites: Part B, 2007, 38: 509-522.
[5] 齐玉军, 施冬, 刘伟庆. 新型拉挤GFRP- 轻木组合梁弯曲性能试验研究[J]. 建筑材料学报, 2015, 18(1): 95-99.
[6] Yu B, Thomas K. Shear failure of pultruded fiber-reinforced polymer composite under axial compression[J]. Composites Constructure, 2009, 13: 234-242.
[7] Daniel C T Cardoso, Kent A H, Eduardo de M Batista. Compressive strength equation for GFRP square tube columns[J]. Composites: Part B, 2014, 59: 1-11.
[8] 孙慧明, 方海, 祝露, 等. 复合材料环形夹芯柱的轴压性能试验及理论研究[J]. 工业建筑, 2014, 44(2): 59-63.
[9] Son B J, Lee S Y, Ji H S. Structure performance of a fiber-reinforced polymer slab bridge super structures[J]. Composite: Part B, 2013, 45: 644-656.
[10] 方海, 刘伟庆, 万里. 点阵增强型复合材料夹层结构的制备与力学性能研究[J]. 建筑材料学报, 2008, 11(4): 496-499.
[11] 周钟宏, 刘伟庆. 碳纤维布加固木柱的轴心受压试验研究[J]. 工程抗震与加固改造, 2006, 28(3): 44-48.
[12] 邵劲松, 刘伟庆, 蒋桐, 等. FRP加固轴心受压木柱应力-应变模型[J]. 工程力学, 2008, 25(2): 183-187.
[13] 邵劲松, 刘伟庆. FRP约束木柱轴心抗压性能的弹塑性分析方法[J]. 建筑材料学报, 2007, 10(3): 282-287.
[14] 金晖, 邓宗白. 能量法研究矩形填充多孔材料夹芯层面内等效模量[J]. 力学季刊, 2009, 30(2): 330-336.

[1]	薛晗, 余音. 丢层结构复合材料加筋板压缩失效机理研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(5): 78-84.
[2]	陈泰谷, 胡守旺, 罗远彬, 郑愚, 李明. 基于试验数据库的FRP筋增强混凝土梁抗剪承载力可靠度分析[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(2): 5-10.
[3]	崔峻强, 薛昕. 无腹筋FRP筋梁抗剪承载力定量回归分析[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(2): 38-44.
[4]	黎冲, 方海, 祝露, 钱震, 李晓龙. 格构腹板增强泡沫夹芯复合材料梁准静态压陷试验[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(8): 18-24.
[5]	郭晓云, 陈杰, 唐永明. 不同纤维增强复合材料加固混凝土短柱轴心受压承载力试验研究[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(8): 66-72.
[6]	尹朝正, 李顺涛, 杨文伟. 轴压作用下GFRP管钢骨混凝土组合短柱传力机制分析[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(6): 12-19.
[7]	马毓, 李永亮. 复合材料双搭接胶连接接头承载力计算中的胶层厚度问题[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(3): 66-70.
[8]	程杰, 齐玉军. 纤维增强聚氨酯泡沫短柱轴压性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(2): 5-10.
[9]	魏劭杰, 冯鹏, 杨家琦, 刘天桥. 复合材料套管加固钢柱的压弯性能[J]. 复合材料科学与工程, 2020, 0(9): 48-60.
[10]	涂建维, 付金海, 高奎, 谢华. 方形螺旋箍筋GFRP筋混凝土柱轴压性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2020, 0(8): 5-11.
[11]	赵旭东, 陈寻, 张富宾. 剪跨比对腹板增强复合材料夹层梁受剪性能影响试验研究[J]. 复合材料科学与工程, 2020, 0(8): 58-63.
[12]	郝建文, 董坤, 蒋济同, 胡克旭. 火灾下CFRP加固RC梁高温抗弯承载力简化计算方法[J]. 复合材料科学与工程, 2020, 0(6): 10-17.
[13]	顾刘勇, 方海, 李成林, 刘伟庆. 悬索桥主缆防护用复合材料缠包系统环向膨胀性能试验研究[J]. 复合材料科学与工程, 2020, 0(3): 18-25.
[14]	高傲, 杨树桐, 高广希, 王秀英. 海洋环境下BFRP筋与珊瑚混凝土粘结性能的试验研究[J]. 复合材料科学与工程, 2020, 0(12): 43-53.
[15]	李峰,赵志波,陶杰. 复材泡沫夹芯筒加劲肋法兰连接性能试验[J]. 玻璃钢/复合材料, 2019, 0(8): 66-71.