FRP-混凝土-钢双壁空心管抗弯性能研究及弯矩-曲率模型

"FRP-混凝土-钢双壁空心管的截面弯矩-曲率全曲线 (2007年)" 这篇论文是2007年发表在《清华大学学报(自然科学版)》上的科研成果，作者为刘明学和钱稼茹，主要研究的是纤维增强复合材料（FRP）-混凝土-钢双壁空心管的抗弯性能。论文的核心在于对这种特殊结构的双壁空心管进行的抗弯试验，以深入理解其受弯时的力学特性。 首先，为了研究目的，作者进行了3根试件的抗弯实验，通过实验数据来观察和分析双壁空心管在受弯情况下的行为。此外，还利用条带法来计算了3个实测试件以及12个双壁空心管计算模型的截面弯矩-曲率曲线。这种方法是评估结构受弯性能的重要手段，它能够描绘出结构在不同挠度下弯矩与曲率的关系，从而揭示结构的弹性响应和塑性变形阶段。 接着，论文推导出了双壁空心管受弯承载力的理论计算公式，这个公式是基于材料性质和结构几何特征的。根据实验结果，当双壁空心管受到弯曲载荷时，受拉区的FRP管会环向受到压力，而受压区的FRP管则环向受拉。这一现象表明，FRP管在结构中的作用不仅是提供强度，还在一定程度上参与了承载力的传递。特别地，实验发现即使跨中挠度达到跨度的1/24，结构的承载力仍然没有显著下降，显示出良好的承载能力。 基于试验、数值计算和理论计算的综合分析，论文提出了一种简化计算双壁空心管受弯承载力的方法，这有助于在实际工程中更快速、有效地评估此类结构的性能。同时，作者还构建了一个以弯曲刚度为参数的三折线模型来描述双壁空心管的截面弯矩-曲率关系。这个模型更直观地反映了结构在受弯过程中的非线性变形特征，对于设计和分析具有重要意义。 关键词涵盖了纤维增强复合材料（FRP）、混凝土、钢双壁空心管、弯矩-曲率关系和受弯承载力，这些是论文研究的核心概念。中国分类号和文献标识码分别指明了论文所属的学科领域和类型，文章编号则提供了具体的信息检索途径。 这篇论文在自然科学领域，特别是土木工程和结构工程中，为理解和设计FRP-混凝土-钢双壁空心管提供了重要的理论依据和技术支持。通过对这种新型复合材料结构的深入研究，不仅拓展了结构工程的材料应用，也为未来类似结构的设计优化提供了参考。