考虑初弯曲影响的FRP型材轴心受压构件屈曲失效机理与稳定计算方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51708259
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0805.工程材料
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The primary objectives of this research are to investigate the buckling mechanism and calculation method of stability of concentrically loaded pultruded fiber-reinforced polymer (FRP) members with initial out-of-straightness. Firstly, the buckling failure mechanism of different failure modes of pultruded FRP profiles is revealed, and the influence of different form of initial crookedness on the failure modes of pultruded FRP members is studied. Meanwhile, the quantitative index distinguishing different failure modes of concentrically loaded pultruded FRP members with initial out-of-straightness is proposed through experimental and numerical investigations. Subsequently, the influence law of corresponding parameters (including initial crookedness) on the performance of stability of pultruded FRP elements is stated, and the unified calculation model for different failure modes of pultruded FRP profiles with initial out-of-straightness is developed and validated based on the results from experiments, test database and numerical simulations. Finally, the evaluation index and assessment method of stability performance of axially loaded pultruded FRP structural members with initial crookedness are proposed, and further, the stability design method of pultruded FRP structural struts with initial out-of-straightness is developed and validated through structural experiments. This research will contribute to the promotion and application of pultruded FRP profiles in civil engineering and provide the paramount reference for the subsequent code of FRP structures.
针对目前FRP型材轴压构件研究中存在的主要问题,本项目考虑了FRP构件的初弯曲对其稳定性能的影响,重点对FRP型材轴心受压构件的屈曲破坏机理及其稳定计算方法进行深入研究,具体为:首先,通过系统的FRP轴压构件试验并辅以数值模拟,揭示不同失效模式下FRP轴压构件的屈曲破坏机理,及不同的初弯曲形式对FRP轴压构件屈曲破坏模式的影响,并提出考虑初弯曲影响的区分FRP轴压构件不同屈曲失效模式的定量指标。然后,基于试验结果及数据库并结合数值计算,阐明包含初弯曲在内的相关参数对FRP轴压构件稳定性能的影响规律,建立考虑初弯曲影响的FRP轴压构件屈曲临界力的统一计算模型。最后,提出FRP轴压构件稳定性能的评价指标和评价方法,建立FRP轴压构件的稳定设计方法,并通过结构试验检验其可靠性。本项目的研究将促进FRP型材在土木工程领域进一步推广应用,同时也为未来的FRP结构规范提供了重要参考。

结项摘要

本项目系统开展了考虑初弯曲影响的FRP型材轴心受压构件屈曲失效机理与稳定计算方法研究,取得了创新成果。通过材性试验,考察了不同类型FRP型材(不同纤维及树脂种类)的基本力学性能。通过实际测量FRP构件的初始弯曲以及收集整理文献中的相关数据,给出了FRP构件初始弯曲与通用长细比的关系。以此为基础,根据所建立的数据库,给出了考虑初始弯曲影响的FRP型材的稳定系数表达式,使得欧洲规范EC3中的用于钢构件整体屈曲的计算式可用于FRP轴压构件整体屈曲临界力的预测;同时,也给出了精度更高的考虑初弯曲影响的拟合公式,并通过与既有的五种计算方法对比,证明了上述两种计算方法具有较好的预测性能及精度。基于节点试验,建立考虑节点滑移效应的格构式结构的计算模型,并通过结构试验数据以及与既有计算模型的对比,证明了所提出的计算模型的预测性能及精度。最后,通过一个全FRP桁架梁-格构柱结构的实际工程,验证了上述成果的实际应用的能力与前景。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(4)
专利数量(1)
Modeling of galvanized lattice steel structures incorporating the effect of joint slip
考虑节点滑移效应的镀锌格子钢结构建模
  • DOI:
    10.1016/j.jcsr.2020.106252
  • 发表时间:
    2020-10
  • 期刊:
    Journal of Constructional Steel Research
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Yang Zhan;Benben Li;Zhangjian Wu;Lee S. Cunningham;Gang Wu;Yaqiang Yang
  • 通讯作者:
    Yaqiang Yang
Experimental study on basic mechanical properties of new BFRP-bamboo sandwich structure
新型BFRP-竹夹芯结构基本力学性能试验研究
  • DOI:
    10.1016/j.conbuildmat.2020.120642
  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
    Construction and Building Materials
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Yaqiang Yang;Mohamed F.M. Fahmy;Zhihong Pan;Yang Zhan;Renhua Wang;Bo Wang;Bo Feng
  • 通讯作者:
    Bo Feng
工字形截面FRP杆件局部屈曲临界力计算方法分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    复合材料科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    詹瑒;李奔奔;崔璟;杨亚强
  • 通讯作者:
    杨亚强
双轴对称截面 FRP 轴心受压杆件整体屈曲临界力计算方法分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    复合材料科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    詹瑒;李奔奔;崔璟;杨亚强
  • 通讯作者:
    杨亚强
Seismic performance assessment of flexure-dominate FRP-confined RC columns using plastic rotation angle
使用塑性旋转角评估受弯 FRP 约束 RC 柱的抗震性能
  • DOI:
    10.1016/j.engstruct.2018.06.046
  • 发表时间:
    2018-10
  • 期刊:
    Engineering Structures
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Li Benben;Harries Kent A
  • 通讯作者:
    Harries Kent A

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其他文献

GFRP型材修复四肢角钢格构柱试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    土木工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    詹瑒;吴刚;卞大祝
  • 通讯作者:
    卞大祝

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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