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碳纤维加强钢结构廊架构件稳定性能研究的问题分析
- 2021-11-24-

  一些研究从静力和动力响应两方面总结了碳纤维加强钢结构廊架构件的力学稳定性,认为本研究领域还有以下几个方面值得进一步拓展和深化:

  1.进一步利用已有的je2ek思想求解不同截面钢构件的限度承载力,扩大了钢构件失稳的研究范围,如研究变截面的静态响应或使用压电材料和功能梯度材料来加强构件的承载能力,以及热冲击、分层、冲压和优化设计等动态响应问题。

  2.两端简支的支护条件过于理想,尝试用弹簧支撑来解决问题的理论解,给出了在不同弹簧系数下,碳纤维加固前后钢结构廊架构件的限度承载力和构件中心截面的其他力学性能。

  3.为了简化理论计算和数值模拟,研究了在整个构件的拉压侧翼缘上铺设碳纤维或在圆管构件的外表面覆盖碳纤维的几何形状,并建立了力学方程表达式和数值模拟。事实上,碳纤维对受弯钢构件弹性部分的加固成果并不明显,因此可以减少碳纤维在构件上的铺设长度,具体铺设量与应力和支撑形式有关。

  4.对于H型钢,在拉伸和压缩条件下,碳纤维仅粘贴在法兰的外表面,我们可以尝试推断在法兰内表面粘贴碳纤维的情况,计算过程会很繁琐。

  5.发展数值计算方法,大的或复杂结构的计算往往离不开数值方法,寻求其他数值计算方法来解决加固钢结构廊架构件的弯扭失稳或振动问题,如无网格单元法、状态空间法、DQ法等。

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