玻璃纤维增强聚氨酯基复合材料圆管弯曲性能试验研究
2021-09-24刘洪波董雅乔高红帅李长平李春玮
刘洪波,董雅乔,高红帅,*,李长平,李春玮,王 策
(1.黑龙江大学 建筑工程学院,哈尔滨 150080; 2.中国铁塔股份有限公司 黑龙江省分公司,哈尔滨 150040;3.东北林业大学 土木工程学院,哈尔滨 150040; 4.北京明嘉汇科科技有限公司,北京 100143)
0 引 言
玻璃纤维增强聚氨酯基复合材料(glass fiber reinforced polyurethane composite,简称GFRP)管材是由连续玻璃纤维与聚氨酯基体按照一定的比例经过缠绕或者挤压工艺形成的新型复合材料[1]。GFRP管材与传统结构材料(钢材和混凝土)相比,具有以下优点:①轻质高强,比强度很高,能够有效减少结构自重;②耐久性能好,在恶劣使用环境中(例如工业废水、酸雨、海洋、冻融循环和高温高湿环境等)保持较好的使用性能,有利于延长结构使用寿命,降低后期维护成本;③恢复能力较强,材料的应力—应变曲线近似线性,发生较大变形后仍可以恢复原状;④成型方便,可设计性强,可根据不同需求灵活设计GFRP材料的形状[2]。
GFRP杆件目前已经应用到各个领域,在房屋建筑中可采用GRFP杆件替代部分钢构件;在桥梁领域中GFRP可作为拉索和缆索结构,或者直接作为主梁;在电力领域中可替代传统钢结构的输电杆塔;在通讯领域中可替代传统铁塔。
目前国内外学者对FRP杆件进行了研究。Sami A等[3-5]对FRP塔进行了试验研究和有限元分析,将81 m的FRP塔和钢塔进行了对比,结果证实FRP塔更经济。Ahmed G等[6]测试了不同截面形式的FRP杆件的力学性能,对输电门式FRP刚架的设计方案和经济成本进行估算,探讨了采用FRP杆件取代传统的输电线路材料(钢、木和混凝土)的可行性。……
