【摘 要】
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FRP管具有轻质高强、抗拉性能好、耐腐蚀等特点,与混凝土、钢管一起形成FRP管-混凝土-钢管组合结构具有较强的抵抗冲击的能力,该类组合结构的静态力学性能已有较多研究、并得到了一定程度的推广应用。在使用过程中,结构会面临地震、爆炸和撞击等偶然动荷载的作用。为了研究FRP管-混凝土-钢管组合结构的抗冲击性能,采用直径74mm的分离式霍普金森试验装置,开展了 FRP管-混凝土-钢管组合结构的单次和多次冲
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FRP管具有轻质高强、抗拉性能好、耐腐蚀等特点,与混凝土、钢管一起形成FRP管-混凝土-钢管组合结构具有较强的抵抗冲击的能力,该类组合结构的静态力学性能已有较多研究、并得到了一定程度的推广应用。在使用过程中,结构会面临地震、爆炸和撞击等偶然动荷载的作用。为了研究FRP管-混凝土-钢管组合结构的抗冲击性能,采用直径74mm的分离式霍普金森试验装置,开展了 FRP管-混凝土-钢管组合结构的单次和多次冲击试验,分析了典型试验条件的应力应变曲线,研究了峰值应力随应变率、FRP管厚度和冲击次数的变化规律,讨论了试验条件对能量耗散的影响,得到了单次和多次冲击试件的典型破坏形式。主要结论如下:（1）FRP管-混凝土-钢管组合结构的峰值应力随着FRP管壁厚和应变率的增加而呈线性关系增加:壁厚为2mm时,随着冲击气压的增大,峰值应力分别提高了 16.46%,29.89%;壁厚为3mm时,峰值应力分别提高了 14.21%、30.15%;壁厚为4mm时,峰值应力分别提高了 1 1.24%、20.43%;壁厚为5mm时,峰值应力分别提高了 15.61%、27.88%。（2）应变率和峰值应力存在正相关关系,峰值应力随着应变率的增加而增加;FRP管壁厚的增加使峰值应力增加,增加量和增加幅度比较稳定;应变的增加量加快会使峰值应力提高。（3）FRP管壁厚度对透射能的影响较小,对反射能和吸收能的影响较大,FRP管壁厚每增加1mm,反射率就降低0.047,吸收率则增加0.046。第一次冲击后,反射能和吸收能变化时程曲线几乎在同一条曲线上,变化较小。多次冲击后,试件吸收能量的增加速度加快,反射能量减小速度加快。（4）单次冲击时,冲击速度的增加会使试块中混凝土的裂纹数量和范围增加,FRP管和钢管的变形增大;随着FRP管厚度的增加,试件中的混凝土破坏程度逐渐减小,FRP管具有较强的抵抗冲击荷载破坏的能力。相同条件下对同一试块进行多次冲击,FRP管厚度的增加有利于降低后续冲击对混凝土的破坏作用。图[36]表[5]参[52]
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