橡胶改性纤维增强水泥基复合材料桥面连接板受拉性能研究

为对比分析低弹性模量的橡胶改性ECC(Rubberized Engineered Cementitious Composite)制成的桥面连接板与普通ECC桥面连接板的受拉性能,本文设计了两个同尺寸的橡胶改性ECC和普通ECC桥面连接板。试验结果表明:橡胶的加入,在相同配筋的情形下,ECC桥面连接板受拉时多缝开裂的现象更加明显,而对其最大抗拉承载力的影响甚微。另外,通过有限元模拟分析比较了配置FRP筋和钢筋时不同变形受力特点,有限元模拟结果表明,FRP能有效降低ECC连接板最大主应力,增强其多缝开裂特性。

FRP-钢组合板本构模型研究

为探讨FRP-钢组合板的抗拉性能,文中根据复合材料混合理论,提出FRP-钢组合板应力-应变本构模型。考虑FRP与钢板不同材料用量的影响,制作4组8个FRP-钢组合板试件,进行单轴拉伸试验。通过试验得到破坏模式、荷载-位移曲线,结果表明组合板均发生FRP拉断破坏。最后推出组合板的应力-应变关系,与理论模型进行对比,二者吻合较好,表明文中提出的理论模型能较准确描述拉伸作用下组合板的本构模型,为FRP-钢组合板的设计和应用提供依据。

玻璃钢艇体外板抗低速冲击铺层选优

针对某75 ft玻璃钢游艇艇体外板,设计20种不同的铺层方案,采用手糊湿法工艺制备试件,按照ASTM D7136标准进行落锤冲击试验,基于ANSYS Workbench的ACP模块和LS-DYNA模块,采用多点约束方法建立艇体外板在低速冲击下的多尺度有限元模型,通过试验与数值模拟相结合的方法,分析铺层参数对艇体外板抗低速冲击性能的影响,结果表明,低能量冲击时铺层顺序对冲击能量的耗散有较大影响,损伤形式主要以基体开裂和分层损伤为主,沿冲击方向离冲头越远,分层损伤面积越大,呈椭圆形分布且沿纤维方向扩张,合理设计铺层顺序和铺设角度,可有效提升艇体外板的抗冲击性能。

GFRP开孔板连接件抗剪性能试验研究

文中设计并制作了六个不同的GFRP开孔板连接件,通过单调加载拔出试验分析了GFRP开孔板连接件的破坏模式、荷载-滑移曲线,探讨了开孔直径、开孔数量参数对GFRP开孔板连接件抗剪性能的影响,并回归拟合出了简化的荷载-滑移表达式.结果表明:增大开孔直径和增加开孔数量可以提高GFRP开孔板连接件的抗剪承载力;建立的简化荷载-滑移模型与试验结果吻合较好.

FRP开孔板连接件界面剪切性能研究

为研究纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)开孔板连接件与混凝土的界面剪切性能,对3组不同开孔个数的FRP开孔板与混凝土连接件进行了拔出试验,基于试验数据建立了有限元模型,进一步研究了开孔直径对界面剪切性能的影响。对比分析了试验结果和数值模拟结果,提出并验证了FRP开孔板界面抗剪极限承载力计算公式。结果表明:增大开孔个数和开孔直径可有效提高界面的抗剪能力;简化公式的计算结果与试验和模拟结果吻合较好。

纤维布粘包钢板抗弯加固钢筋混凝土梁探索性试验

纤维布和钢板是钢筋混凝土梁外贴片材抗弯加固法的常用材料,基于2种片材的材料特性,提出了以纤维布粘包钢板(FESP)为复合板的外贴加固法。首先,为改善复合板与混凝土梁之间的粘结效果,混凝土表面处理方式以开槽代替凿毛;其次,采用玄武岩纤维布包钢复合板对钢筋混凝土梁进行抗弯加固,通过7个试件的静力加载试验,明确了开槽外贴FESP加固法的施工工艺;最后,探讨了钢板厚度、复合板长度以及施工工艺对加固梁受力性能的影响。研究结果表明:混凝土梁开槽粘贴新型复合板加固后,极限性能得到显著提高;当钢板较薄时,随着FESP加长,剥离发生的位置由端部转移到中部,承载力和延性得到改善;在FESP较长的试件中,复合板两端始终与梁粘结良好,尽管出现了中部剥离,荷载仍可继续增加,直至接近理论上限时混凝土被压碎;当复合板较长的加固梁中钢板厚度加倍时,试件抗弯刚度增大,但因较早发生了端部剥离破坏,导致承载力和延性反而下降;当复合板完全相同时,未用修补胶抹面的试件在钢板屈服前便已过早发生端部剥离,反映板下全面涂胶打底的重要性。

采用板式FRP拉结件的装配式混凝土夹心墙板受弯性能研究

为进一步研究采用板式FRP拉结件的装配式混凝土夹心墙板受弯性能,文章基于通用有限元软件ABAQUS建立数值模型研究了拉结件布置方式、以及混凝土肋厚度对试件平面外初始刚度的影响。研究结果主要表明:对于不带肋的试件,拉结件间距减小会抑制试件平面外剪切变形,使试件平面外刚度逐渐增大;对于带肋的试件,平面外刚度随拉结件间距的增大呈现先增大后减小的趋势;混凝土肋厚度的增加会提高试件平面外刚度,但上升幅度随拉结件间距的减小而降低。

新型纤维增强工程塑料板夹层橡胶隔震支座力学性能试验研究

本文研究开发了一种适用于经济欠发达地区的低造价新型隔震装置———纤维增强工程塑料板夹层橡胶隔震支座(SFRPB)。这种新型隔震支座选用不饱和聚酯玻璃纤维增强塑料板代替普通叠层橡胶隔震支座中的钢板,使之具有重量轻,造价低,性能好,隔震效果明显,运输和施工安装方便的优点。本文对SFRPB支座进行了压缩特性、极限压缩性能、剪切特性、剪切应变相关性及轴向面压相关性等力学性能试验。研究表明:不饱和聚酯玻璃纤维增强塑料板满足隔震支座对加劲材料力学性能的要求,可作为加劲板替代普通叠层橡胶隔震支座中的钢板。SFRPB支座性能稳定,竖向刚度远大于水平向刚度,是一种理想的隔震装置。

具有粗砂层的FRP板与混凝土粘结性能试验研究

纤维增强复合材料板与混凝土的有效粘结是保证FRP-混凝土组合结构正常工作的基础.采用FRP板-混凝土块搭接接头的单剪试验方法研究FRP板与混凝土的粘结性能,为增强粘结效果,对FRP板表面采取了粘结粗砂的措施,试验同时考虑粘砂长度对粘结性能的影响.试验结果表明:(1)粘结破坏为典型的脆性破坏;(2)平均粘结强度与粘砂长度近似成反比;(3)粘结粗砂法可作为FRP-混凝土组合结构中有效的组合界面连接措施.提出的抗剪设计方法可用于FRP-混凝土组合结构中组合界面抗剪设计.

FRP片材加固混凝土梁剥离承载力计算及设计

粘贴FRP片材加固混凝土结构的界面剥离是该加固技术的关键问题。根据近年来对FRP片材加固混凝土的界面粘结性能、FRP片材加固混凝土梁的受弯和受剪剥离性能的试验和理论研究,介绍了FRP片材加固混凝土梁的抗弯和抗剪剥离承载力的计算和设计方法,及其有关保证剥离承载力的构造要求。

混凝土梁在不同复合材料加固下的性能试验研究

通过对钢筋混凝土Ｔ 型梁采用三面围覆玻璃钢片材和板材两种加固方法的试验，得出了二者对梁抗弯能力和刚度提高的作用及二者间的差别，最后通过分析并参考《混凝土结构设计规范》（ＧＢＪ１０－ ８９），提出了各自实用的计算公式，为今后在实际工程中将这两种新材料用于房屋加固中作了探索。

浅谈梁的粘FRP板加固法

通过使用粘ＦＲＰ板加固法，来克服粘钢加固法中钢板易腐蚀粘结力易降低的缺点。在已有试验基础上，对粘ＦＲＰ板加固梁受弯承载力和受剪承载力提高程度进行进一步的研究，分析了各因素对粘ＦＲＰ板加固梁承载力的影响，提出了相应的施工建议。

FRP加固结构的高阶剪切-面内变形耦合模型

基于连续损伤理论,考虑胶层的剪切效应,建立FRP加固钢筋混凝土梁的高阶剪切弯曲及面内变形耦合模型,编制了有限元分析的软件,进行非线性有限元分析;通过与已有的试验结果进行对比,证明该模型的简单,有效性;利用该软件对未加固混凝土梁,初始进行加固的混凝土梁以及最大拉应变达到极限值时进行加固的混凝土梁等几种情况进行数值模拟。

FRP筋混凝土板抗弯承载力理论研究

鉴于国内外关于FRP筋混凝土板的实验研究、理论分析和数值模拟都很少,在介绍FRP筋混凝土板抗弯承载力的理论研究的基础上,对试件的破坏形态进行了描述,在考虑预应力度、FRP筋张拉控制应力等主要研究内容的影响下,研究了FRP筋混凝土板的承载能力的变化,并对普通钢筋混凝土板正截面承载力公式分析研究,推导出相应的FRP筋混凝土板破坏形态抗弯承载力计算公式.

FRP板加固钢筋混凝土梁的计算探讨

采用纤维增强塑料 (FRP)板对钢筋混凝土构件进行加固是近年来混凝土结构病害防治研究领域的一个新兴方向。该文基于钢筋混凝土结构设计理论中的截面平衡方程和应力应变关系 ,为FRP板加固的钢筋混凝土梁的计算提供了行之有效的理论和方法。以双筋矩形截面梁的计算分析为重点 ,给出了适用于单筋、双筋矩形截面梁和T形截面梁的计算公式 ,较好地反映了梁抗弯加固时正截面受力情况 。

杂交梁界面剪应力的理论分析和数值模拟

采用解析和数值方法研究FRP-混凝土杂交梁的界面应力问题。提出了杂交梁的新的力学模型和假设,克服了以往的分析模型中界面应力表达式非常复杂和界面应力的解析解与数值解相差较大的缺点,本文得到的FRP板加固梁的界面剪应力表达式与数值结果符合很好,并且具有简捷的表达式。利用有限元法研究了杂交梁各物理参数对界面剪应力的影响。研究表明,界面剪应力在FRP板的端部存在应力集中或应力奇性,这是造成杂交梁界面破坏的主要原因。这项研究对进行杂交结构的工程设计具有理论指导和参考价值。

预应力FRP布加固混凝土梁的承载能力分析

基于连续损伤理论,考虑胶层的剪切效应,建立了FRP加固修补混凝土结构的高阶剪切弯曲与面内变形耦合的非线性有限元分析模型。FRP加固修补的缺陷在于失效,失效主要是混凝土的破坏和胶层的失效,纤维布的性能并没有得到充分的发挥,采用将纤维布进行初始拉伸后贴于梁的下表面的方法对梁进行修补,可以改善加固修补效果;将纤维布预先进行3m m和5 m m的拉伸并对加固过程进行了非线性有限元分析模拟,并与试验结果进行了对比,证明了此方法加固的有效性。

粘贴预应力FRP板加固砼梁预应力方法的研究

对粘贴预应力FRP板加固砼梁中FRP板预应力的施加方法进行了分析和比较 ,并通过适当的理论计算分析 ,指出了各种方法的特点 .针对FRP板侧向强度低的特点 ,设计了一种新型的FRP板夹具 ,以对FRP板施加预应力 .分析和计算表明该夹具及相应的预加应力方法可操作性很强 .

钢压杆稳定加固研究进展

钢结构由于设计、施工、使用、损伤以及火灾、地震等影响可能导致构件宏观开裂或失稳,甚至造成工程事故。本文总结了钢压杆稳定加固的理论和试验研究成果。首先对国内外钢压杆稳定加固的现状及其进展进行总结,接着详细介绍了有关纤维、外粘钢和套管加固的理论和试验研究,最后对稳定加固的研究进行了展望。

大型玻璃钢渔船帽型骨架剖面参数的力学分析

本文对大型玻璃钢渔船帽型骨架剖面参数,进行了在不利受力情况下正交各向异性玻璃钢薄板稳定的力学分析,建立了骨架受力分析——受压区的矩形薄板压缩稳定和腹板的矩形薄板剪切稳定两种力学模型,解得这两种力学模型,在两种材料(1:1玻璃钢和4:1玻璃钢)与两种边界条件(四边简支和四边固支)组合的四种条件下,骨架剖面参数的b/t_1和h/t的取值范围,它们依次为18.0～26.2和28.7～44.2。文中分析结果为帽型骨架剖面参数的优化设计和相关规范的修订提供了理论依据。