PVA纤维长度对水泥基复合材料抗拉强度的影响

为了研究PVA纤维长度对水泥基复合材料抗拉强度的影响,采用6 mm、9 mm和18 mm的PVA纤维结合新疆本地沙漠砂与粉煤灰制备PVA-沙漠砂水泥基复合材料,于恒温条件养护28 d后测试其抗拉强度并与普通混凝土试件进行对比。由试验得出:添加PVA纤维的水泥基复合材料相比于普通混凝土试件其抗拉强度显著提高;随着纤维长度的增加,PVA-沙漠砂水泥基复合材料的流动度和抗拉强度逐渐降低。

纤维增强复合材料筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算

为评估和校准现行规范中纤维增强复合材料(fiberreinforced polymer, FRP)筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算公式,系统收集了国内外FRP筋混凝土(FRP-RC)受弯构件裂缝宽度试验数据。基于若干筛选原则,建立了包含111根FRP-RC受弯构件的数据库。通过对比最大裂缝宽度试验值和计算值,评估了国内外3部常用规范的适用性。结果表明,规范GB 50608—2010严重低估了裂缝宽度,尤其低估了GFRP-RC和BFRP-RC构件的裂缝宽度;相比之下,规范CJJ/T 280—2018能较准确地预测裂缝宽度,而规范ACI440.1R-15高估了裂缝宽度。基于该数据库,通过引入弹性模量比Ef/Es修正了规范GB 50608—2010中的裂缝间纵向受拉筋应变不均匀系数ψ,并分别校准了3部设计规范中的FRP筋表面形态黏结特性系数。

芳纶纤维筋有黏结部分预应力混凝土梁受弯性能研究

对以芳纶纤维筋为有黏结预应力筋、环氧涂层钢筋为非预应力筋的部分预应力混凝土梁的受弯性能进行研究,共进行了10根梁从混凝土开裂、裂缝开展直至梁受弯破坏的全过程试验。测定了梁的开裂弯矩,梁截面应变分布,变形的发展,裂缝出现、发展及分布情况,提出区分芳纶纤维筋破断及混凝土压坏的界限等效配筋率或界限中和轴高度,推导出芳纶纤维筋拉断和混凝土压坏同时发生,混凝土压坏、芳纶纤维筋未拉断及芳纶纤维筋拉断、混凝土未压坏等情况的受弯承载力计算方法,并提出芳纶纤维筋有黏结部分预应力混凝土梁短期刚度及裂缝宽度的计算方法。

碳纤维套箍约束混凝土的应力--应变关系

介绍了72根碳纤维套箍约束的混凝土圆柱体的轴压试验结果。试验参数包括素混凝土强度、套箍厚度与材料类型。在对试验结果分析的基础上,提出了一个经改进的高强组合材料约束混凝土的本构模型,并对模型的参数进行了分析。

混凝土表层嵌贴CFRP板条的黏结承载力

采用表层开槽、嵌贴纤维增强复合材料这一结构加固新技术,对11个跨度为2.6m的T形截面加固梁进行了梁式拉拔黏结试验,研究了混凝土表层嵌贴碳纤维增强复合材料(CFRP)板条的黏结承载力,试验中考察了碳纤维增强复合材料板条的嵌贴长度和黏结剂厚度2个重要参数。基于试验所得的黏结剪应力-滑移曲线和假定的破坏准则,导出了混凝土表层嵌贴碳纤维增强复合材料板条的黏结承载力计算公式.比较研究表明,提出的黏结承载力理论公式,计算简便,结果安全,可供实际工程加固设计参考采用.

混杂纤维加固混凝土方柱的轴心受压试验研究

进行了素混凝土柱、碳纤维加固混凝土柱、玻璃纤维加固混凝土柱和碳纤维与玻璃纤维混杂加固混凝土柱的对比试验研究 ,以探讨各种柱的工作机理和破坏特征。试验结果表明 ,加固时混杂使用两种纤维 ,可使两种材料扬长补短 。

钢筋混凝土框架-纤维增强混凝土耗能墙结构抗震性能试验研究

高性能纤维增强混凝土(HPFRC)具有受拉应变硬化和多裂缝开展性能,是一种理想的耗能材料。将HPFRC耗能墙装配于钢筋混凝土(RC)框架,形成RC框架-HPFRC耗能墙新型抗震结构。设计制作了2个1/2比例RC框架-HPFRC耗能墙结构模型,对其进行了拟静力试验,研究其破坏机理、变形和耗能性能等;分析了RC框架和HPFRC耗能墙在峰值荷载点的有效刚度。结果表明:RC框架-HPFRC耗能墙结构可实现"大震可修"的抗震设防目标;1个框架单元内装配2片与1片耗能墙相比,其水平承载力提高了38.3%,初始侧向刚度提高了1.78倍,但后期侧向刚度仅提高20%~30%,不同损伤状态的耗能能力提高了10%~175%,侧向变形能力基本相同;RC框架和HPFRC耗能墙在峰值荷载点的有效刚度系数分别为0.11和0.13。

FRP约束混凝土构件抗弯承载力研究

采用数值分析方法对FRP约束混凝土纯弯构件的荷载 -变形关系进行全过程分析 ,理论计算结果与实验结果吻合良好 ,在此基础上 ,本文推导了FRP约束混凝土构件抗弯承载力简化计算公式 ,公式形式简单 ,概念明确 ,便于实际应用。简化公式计算结果与实验结果吻合较好。本文的研究成果可为进一步深入研究FRP约束混凝土压弯构件的力学性能和承载力计算方法提供参考。

碳纤维布加固混凝土梁的疲劳性能试验研究

本文进行了碳纤维布加固混凝土梁(包括损伤混凝土梁)的疲劳性能试验研究.试验表明:粘贴碳纤维布后混凝土梁的疲劳寿命可提高60%～80%,混凝土梁的疲劳变形减少了40%～60%,混凝土梁的疲劳抗裂性能得到较大提高.因此,粘贴碳纤维布是提高混凝土梁疲劳性能的有效方法,可用于延长损伤混凝土结构的使用寿命.

混凝土中非结构性裂缝分析及合成纤维控制

介绍了混凝土中常见裂缝的种类及成因,并以乱向分布聚丙烯纤维为例,综合分析了合成纤维对混凝土中非结构性裂缝的控制机理.

FRP约束圆柱混凝土受压应力-应变关系模型

为建立纤维增强复合材料(FRP)约束圆柱混凝土受压应力-应变关系模型,分析了国内外305个轴心受压FRP约束混凝土圆柱试件的试验结果。分析表明,纤维特征值、FRP层合结构和加载方式是影响FRP约束圆柱混凝土受压应力-应变关系的3个主要因素。通过分析试验结果和已有的模型,提出了一个考虑上述3个因素的改进的FRP约束圆柱混凝土受压应力-应变关系模型,该模型包括强化型和软化型两种类型。比较表明,该模型与试验结果的符合程度好于已有模型。

纤维塑料筋在混凝土结构中的应用

为彻底解决混凝土结构中的钢筋锈蚀问题，自８０年代中期以来，欧美、日本等国采用一种新型配筋材料———纤维塑料筋（即ＦＲＰ）来替代普通钢筋。ＦＲＰ具有耐腐蚀、抗拉强度高、抗剪强度低、比重小以及弹性模量低等特点，目前国外已对ＦＲＰ进行了较多的材料特性与结构性能研究，并已将ＦＲＰ成功地应用于桥梁、水工建筑物、海港码头以及加固工程等。文章主要介绍国外有关ＦＲＰ科学研究和工程应用的最新进展。

GSIFCON材料特性及对钢筋混凝土梁损伤监控试验研究

为了利用GSIFCON(Graphite Slurry Infiltrated Steel Fiber Concrete,石墨水泥砂浆注浆钢纤维混凝土)智能材料检测构件内部的损伤,采用32组试块试验对GSIFCON的力学性能、不同掺量的钢纤维和石墨对GSIFCON强度和电阻的影响以及破坏过程与电阻变化的相关性进行了研究。采用GSIFCON与8根钢筋混凝土梁叠合的方法,测定了构件破坏过程中GSIFCON电阻的相对变化,来观测构件内部损伤情况。试验结果表明:石墨掺量每增加1%,GSIFCON强度下降3%～5%。石墨和钢纤维的掺量存在渗滤阈值。构件受拉区和受压区GSIFCON电阻相对变化与破坏过程有明显的对应性,受拉区较为敏感。100次循环加载结果证明,电阻相对变化与构件损伤过程始终保持对应关系,通过观察GSIFCON电阻相对变化情况,可对构件内部损伤进行监控。

水泥基碳纤维智能层检测混凝土梁的试验研究

为研究水泥基碳纤维复合材料的应变传感特性,对带有预制裂缝的混凝土梁试件进行三点弯曲试验。试验结果表明:水泥基碳纤维智能层传感器可感知混凝土梁平均应变的变化;且其与弯拉荷载呈线性变化关系。在压阻效应第一阶段,短切碳纤维发生重新搭接而使得水泥基智能层的电阻变化率随平均应变的增加而急剧增加;在压阻效应第二阶段,水泥基智能层形成新的导电网络其电阻变化率基本趋于稳定;且与梁的平均应变有很好的线性一致性。因此,可通过监测水泥基智能表层电阻变化率来监测梁的平均应变,从而达到检测裂缝宽度的要求。

纤维增强塑料(FRP)在混凝土结构中的应用——FRP材料性能与发展

简要地介绍了纤维增强塑料 (FRP)发展历史、生产过程及其优点 ,总结了常用类型的FRP在短期与长期荷载作用下的力学性能 ,并给出了作者在试验中得到的拉伸强度、弹性模量、松弛及徐变系数 .此外 。

GFRP对不同断面形状混凝土柱约束性能试验研究

在文献研究和工程调查的基础上 ,本文选用方形、圆形、八边形、直边加圆弧形和空心的配筋混凝土模型柱为研究对象 ,通过轴心受压试验所得到的荷载 轴向变形、荷载 纤维应变、荷载 -箍筋应变关系曲线以及相应对比分析 ,研究了GFRP对不同断面形状混凝土柱的约束性能。研究表明 ,断面形状对混凝土柱约束性能起着决定性作用。在其它条件相同的情况下 ,约束性能按照圆形、八边形、直边加圆弧形、方形。

掺加聚丙烯纤维对路面混凝土抗冲击韧性的影响

水泥混凝土是一种典型的脆性材料,如何改善承受车辆动荷载作用下的水泥混凝土路面板结构的抗冲击性能,是改善水泥混凝土路面使用性能的关键问题之一。参照美国混凝土协会混凝土抗冲击韧性试验方法,自制落锤冲击试验装置,在混凝土中掺加不同掺量的聚丙烯纤维,在满足工作性能的条件下,成型制作掺量不同的聚丙烯纤维混凝土进行冲击试验。采用初裂次数、终裂次数等指标对聚丙烯纤维混凝土的抗冲击韧性进行评定,并与基准混凝土试验结果进行对比。结果表明:当纤维掺量由0、0.6 kg/m30、.9 kg/m3增加到1.2 kg/m3时,其抗冲击韧性最大增长4.3倍。聚丙烯纤维大大提高混凝土抗冲击韧性的特性,对于承受动荷载的路面结构是非常有利的。

聚丙烯长纤维高性能混凝土性能研究

根据国际标准对两种长径比的新型聚丙烯长纤维增强高性能混凝土的工作度、含气量、强度及弯曲韧性进行了试验研究.其中对这两种纤维混凝土的弯曲韧性按照国际材料与结构联合会(RILEM)标准进行了深入的研究,得出了不同组纤维混凝土的能量吸收值和等效抗弯强度.试验表明,聚丙烯长纤维具有良好的增韧效果,长径比大及单位质量根数较多的纤维增韧效果更为显著.

利用SMA拟弹性增强复合材料梁抗低速冲击性能

以形状记忆合金SMA纤维增强复合材料梁为研究对象,根据SMA拟弹性曲线的特性,确立了一种SMA拟弹性应力应变关系的分段线性化模型;根据SMA的能量吸收特性,采用分步能量平衡法,求解了SMA增强复合材料梁受低速冲击时的横向位移和应力;分析了SMA的拟弹性特性对复合材料梁的低速冲击响应性能的影响.研究结果显示,SMA的能量吸收特性能有效地增强复合材料梁抗低速冲击响应性能,梁的最大位移和最大应力都有明显减小.