1.主要内容
本文结合了新的弯曲拉挤工艺，提出了弯曲拉挤拱梁，为拉挤型材梁构件赋予了一定的预拱度，以抵消一定的竖向挠度。同时，本文对拉挤型材截面进行了优化，成功避免了因屈曲导致的构件过早失效。本文提出的弯曲拉挤拱梁还可直接采用传统平直构件的设计方法进行设计，优势明显。
大家好，我是复材拉挤型材，是由增强纤维材料与基体材料经过拉挤工艺连续生产的复材制品。
a) 受压翼缘板和腹板局部屈曲
a) 受压翼缘板和腹板局部屈曲
b) 梁整体侧向扭转屈曲
c) 局部和整体屈曲的相互影响
弯曲拉挤，“越压越直”
传统拉挤平直梁存在挠度大的问题，会“越压越弯”。但如果提前将梁起拱，就可以“越压越直”。通过弯曲拉挤拱梁，为拉挤型材梁构件赋予一定的预拱度，可以显著抵消竖向挠度。
弯曲拉挤拱梁的预拱度是通过生产工艺中“弯曲”实现的。单纯由“拉”和“挤”生产的型材是平直的，而弯曲拉挤就是在“拉”的过程中同时进行“弯”（见图4），这样生产出来的型材就会天然地带有曲度。
新型弯曲拉挤拱梁研究
本文结合了新的弯曲拉挤工艺，并对工字梁截面进行了防屈曲优化，提出了新型弯曲拉挤拱梁（见图5），该梁由三根相同的工字梁通过螺栓拼接而成。
为了摸清弯曲拉挤拱梁的力学性能，本文进行了三组弯曲试验，包括一组7米长拱梁（见图6），和两组12米长拱梁（见图7）。
通过试验研究发现，三组拱梁（SS-7、SS-12A和SS-12B）均具有线弹性的力学表现（见图8）。三组拱梁的跨中位移分别为69、235和199毫米，均小于其预拱度109、322和322毫米，可证明弯曲拉挤工艺赋予的预拱度能够抵消拉挤型材较大的竖向挠度。
同时，三组拱梁均能达到其材料强度而终破坏，具体表现为上翼缘板受压分层破坏。为了验证拱梁的破坏模式为材料强度破坏而非屈曲破坏，对翼缘板和腹板的应变数据进行了分析。
以翼缘板应变为例（见图9），三组拱梁的上翼缘板均表现出了线弹性的荷载-应变曲线，该曲线可证明拱梁翼缘板未发生局部屈曲现象（SS-7黄色曲线末端因材料分层破坏而出现拐点，并非屈曲导致）。
本文还使用了现有屈曲设计方法对拱梁的屈曲强度进行了理论验证，共分析了五种不同的屈曲破坏模式（见图10），包括腹板压屈、腹板在集中力作用下受压屈曲、腹板在弯曲作用下局部屈曲、外侧翼缘板局部屈曲和内侧翼缘板局部屈曲。
理论分析发现五种屈曲破坏强度均大于试验结果，且试验结果大于翼缘板受压分层破坏强度，鉴于此，本文提出的拱梁能够免于屈曲问题影响而达到其材料强度。
5.设计方法
本文通过有限元模拟探究了弯曲拉挤拱梁和传统拉挤平直梁在简支时的力学性能的不同（见图11）。通过有限元分析可以发现，使用现有的曲度（弯曲半径 = 56米）简支拱梁的力学表现与平直构件基本相同。鉴于此，在设计弯曲拉挤拱梁时，可直接采用传统平直构件的设计方法进行设计，极大程度地降低了使用弯曲拉挤拱梁的技术难度。
工程应用与未来展望
近期，使用本文提出的弯曲拉挤拱梁，已建成了一座20米长的廊桥（见图12），该桥位于北京中冶建研院。该廊桥在强度、挠度和振动等方面均满足设计要求，尤其在端部固支的条件下，梁内会产生一定的轴力，使该桥具有浅拱的受力模式，进一步增大了结构的刚度。使用弯曲拉挤拱梁，可进一步提高拉挤型材的力学性能，并极大地拓展复合材料在土木工程领域的应用范围。
原始文献：Liu, T., Feng, P., Wu, Y., Liao, S., and Meng, X. (2020). Developing an innovative curved-pultruded large-scale GFRP arch beam. Composite Structures (In Press).
DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.113111.
为加强国内外复合材料拉挤成型工艺的技术交流与市场对接，推进前沿工艺、先进设备及应用产品发展，推动复合材料全产业链优化升级，学习拉挤新技术、了解拉挤新设备、掌握终端新应用、洞悉市场新趋势，复材网放眼国际，立足国内，定于2021年10月27-29日在浙江?嘉兴召开“2021国际复合材料拉挤工艺应用高峰论坛暨工厂现场演示培训会”。
本次会议以“复合材料拉挤工艺及应用”为主题，克劳斯玛菲协办。会议拟邀请国际拉挤工艺专家、拉挤制品企业研发总工及终端应用领域专家学者作技术与应用相结合、工艺与市场相结合的精彩报告。会议期间将组织参观考察德国品牌克劳斯玛菲的嘉兴一体化工厂，学习了解复合材料工业4.0智能化五大优势艾谱?图片拉挤成型系统整体解决方案，促进和深化论坛研讨成果。
诚邀国内外复合材料拉挤工艺领域专家、学者、企业家和行业同仁莅临大会，共谋复材新未来。
主办单位
复合材料信息网
协办单位
克劳斯玛菲
大会议题
2021拉挤成型工艺市场报告与未来发展前景分析
拉挤工艺在门窗建材上的应用现状和发展趋势
拉挤风电龙骨大梁的前沿技术深度解析
大型航空部件的拉挤工艺解析和市场现状
拉挤成型复合材料原材料先用与工艺探索
汽车复合材料部件用拉挤工艺的难点讲析与解决方案
聚氨脂拉挤工艺的发展趋势与市场前景
玻璃纤维拉挤工艺的发展趋势与市场前景
碳纤维拉挤龙骨大梁用于超大风机叶片的产品要点及需求分析
拉挤工艺在无人机领域的应用热点
拉挤工艺在建筑行业的发展前景与应用案例
聚氨酯长纤维注射复合材料技术及应用
聚氨酯门窗生产工艺及应用介绍
聚氨酯、环氧、不饱和树脂注胶系统
拉挤在线切割，除尘，翻转自动生产线
时间/地点
时间：2021年10月27日-29日
地点：浙江嘉兴
相关事项
1.会务费标准
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（含全部相关会议资料、会议通行证及会议用餐）
注：住宿由会务组统一安排， 费用自理。
2.会务费请按要求提前汇入指定账户，会务组统一开具发票，开票资料请发邮箱 ：frp@cnfrp.com
报名方式
联 系 人：于珍
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