CFRP加固承受主管轴力作用X形管节点轴压承载力试验研究

Abstract

为研究主管承载下碳纤维增强聚合物（CFRP）加固X形管节点在支管轴压作用下的承载力，完成了4个X形管节点的轴压加载试验。X形管节点试验过程中，实测了轴压承载力、位移以及相贯区域应变数据，研究了试件的失效模式、轴压承载力及应变发展规律。通过有限元软件ABAQUS，建立了主管承载下CFRP加固X形管节点的有限元模型，将数值模拟结果与试验测试结果进行对比，验证了建立的有限元模型的准确性。研究了初始承载率、支管与主管直径比、主管径厚比和CFRP缠绕层数对X形管节点承载力的影响。试验结果表明采用CFRP加固X形管节点，可以有效地提高试件的轴压承载力，随着CFRP加固层数的增加，管节点轴压承载力显著提升。相较于主管未承载CFRP加固X形管节点，主管初始承载率为28%的CFRP加固X形管节点的轴压承载力仅下降3.2%，且主管承载不会改变CFRP加固X形管节点失效模式。有限元参数结果表明随着初始承载率的增加，管节点承载力均降低。CFRP加固能够补偿主管承载对管节点承载力降低的影响，缠绕CFRP层数越多，承受主管轴力作用的X形管节点承载力下降越少。

Keywords

• X形管节点
• 主管承载
• CFRP
• 失效模式
• 轴压承载力