水泥混凝土路面GFRP传力杆的优化设计

罗毅; 石媛; 胡迟春 华南理工大学土木交通学院; 广东广州510641

关键词:水泥混凝土路面 复合材料传力杆 有限元分析 纤维缠绕角度 纤维体积含量 

摘要:提出了水泥混凝土路面荷载传递效率新指标,给出了荷载传递效率口的定义,并以此系数作为评价GFRP传力杆传荷性能的标准。探讨了不同的纤维体积含量对各向异性GFRP传力杆等效三维模量的影响。采用Abaqus有限元软件,建立GFRP传力杆在车轮荷载作用下的全路面模型,首次从微观角度分析GFRP传力杆在不同纤维缠绕角度和纤维体积含量下对路面弯沉量、混凝土传力杆界面的最大拉、压应力以及单根传力杆传递的最大剪力值的影响,并给出了GFRP传力杆的纤维缠绕角度和纤维体积含量较优值。结果表明:在标准轴载作用下,GFRP传力杆较优的纤维缠绕角度为45°,较优的纤维体积含量为0.65。

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