碳纤维棒与聚合物砂浆复合材料受力性能研究

碳纤维棒加固法是一种新型的桥梁加固改造技术。本文针对碳纤维棒加固法的碳纤维棒和高强聚合物砂浆等原材料在试验室内进行性能试验,为碳纤维棒加固圬工拱桥提供相关数据支撑。在试验的基础上,对碳纤维棒和聚合物砂浆的粘结强度进行拉拔试验,具体分析研究碳纤维棒的粘结锚固长度,并对高强聚合物砂浆容易出现的裂缝问题进行养生试验研究,为碳纤维棒加固圬工拱桥提供理论依据。

碳纤维棒(C-BAR)增强混凝土短柱的研究

采用数值模拟方法,以力学性能优异的C-BAR筋代替钢筋混凝土短柱的纵筋及箍筋,提高了短柱的轴压承载力,总结了C-BAR筋代替钢筋的一般规律性,并以实例证明此代替可一定程度地减轻结构的自重。

碳纤维棒在桥梁加固中的应用

针对某公路桥梁简支空心板承载能力不足的情况,通过在梁底锚固碳纤维棒进行加固。分析了该加固方法的原理,提出了该方法的工艺流程。经现场试验研究结果表明,该加固方法对交通影响小、对桥下净空影响小、能提高简支梁桥的承载能力。

碳纤维棒加固H型钢梁受弯力学性能研究

为进一步研究碳纤棒加固钢梁抗弯力学性能,设计了4根H型试验钢梁,对碳纤维棒加固钢梁与未加固钢梁进行力学性能对比分析。试验表明:碳纤维棒加固钢梁在弹性阶段有效提高了钢梁的承载力;但在弹塑性阶段和屈服阶段,对承载力的影响不是很明显,主要是因为碳纤维棒与钢梁在受荷情况下容易发生剥离。并在试验基础上,对弹性阶段采用等强度代换进行受力分析及承载力推导,理论分析计算与试验结果对比,吻合度良好。

石拱桥加固中碳纤维棒的应用

以某桥梁工程实例为依托,对石拱桥加固中碳纤维棒的应用展开分析论述。研究结果表明,应用碳纤维棒加固石拱桥的过程中,要了解主要材料的特性,确保材料的作用得以全面发挥。同时要掌握碳纤维棒加固施工要点,并采取有效的技术措施,确保施工质量,达到预期中的加固效果,消除桥梁病害,改善使用性能,延长使用寿命。

高强度碳纤维棒主筋高炉渣混凝土梁正截面受弯性能研究

通过对3根配置高强度碳纤维棒高炉渣混凝土梁和3根高炉渣钢筋混凝土梁正截面受弯性能进行对比试验,发现配置碳纤维棒主筋的高炉渣混凝土梁的正截面受弯性能较高炉渣钢筋混凝土梁略有下降,主要表现为:除1根配置碳纤维棒主筋的高炉渣混凝土梁破坏荷载能达到设计要求外,其余两根梁破坏荷载分别能达到设计荷载的99%和95%;梁体裂缝发展明显更快,且裂缝宽度更大,碳纤维棒拉断时,梁体裂缝基本在1.4mm左右。针对裂缝超宽的问题,提出在梁侧增设腰筋的方式以限制裂缝的开展,并进行了理论分析和计算。经试验验证,该方法能有效抑制裂缝的发展,减小跨中挠度,能满足设计和使用要求。

棒型碳纤维导线在张、弯载荷下股线受力分析

棒状碳纤维复合芯增容导线是架空输电线路的新概念导线,具有抗拉强度高,重量轻,工作温度高,下垂小的优点,但价格昂贵,抗弯、抗扭、抗侧压性能差。施工过程中的不当操作易造成芯棒损伤,且已出现运行2年左右的此类线路断线事故。拉、弯载荷作用下碳纤维导线的过滑车工艺是决定导线能否无损挂线及后期正常运行的关键,因此,为进一步发现上述导线股线间受力问题,以某棒型碳纤维复合芯导线为例模拟导线在拉、弯载荷工况下的过滑车施工工艺,揭示了导线分别在张拉载荷、张弯载荷工况下的受力情况,分析结果表明:此棒状碳纤维复合芯导线在25%RTS(额定拉断力)载荷下与滑车(底径≥30倍导线直径)成25°包络角时可完成导线过滑车施工工艺。

绞型和棒型碳纤维导线主要性能对比及问题分析

研究了两类碳纤维复合芯新型导线(棒型碳纤维复合芯导线、绞型碳纤维复合芯导线)的制造工艺、性能和结构情况等,对比了两种导线的优劣性能。结果表明:两类导线损伤多发生在紧线过程中卡线器临锚处以及压接过程中导线接续金具压接处附近,稳定结构的绞型碳纤维芯和现有配套耐张线夹难以达到默契的配合应用。最后针对上述两个问题提出了解决方案。

碳纤维棒高强度聚合物砂浆加固桥墩施工技术

传统的桥墩病害一般采用钢筋混凝土增大截面加固法,但恒载增加量较多,对桩基和承台受力不利。而碳纤维棒高强度聚合物纤维加固法,用高强碳纤维棒作为受力配筋,具有轻质高强的特点,通过提高原构件的配筋量与桥梁的整体性,从而相应提高结构构件的刚度和承载力。以聚合物砂浆作为黏结剂和碳纤维棒的保护层,不仅具有良好的黏结性能,而且还具有抗腐蚀、耐高温特点;具有施工工艺要求低、施工质量易于控制、经济效益好等特点。

新型机体结构材料——碳纤维棒

这种由美国Neptco公司研制的碳纤维/环氧树脂棒材料因具有较高的强度和能降低制造成本和加快制造速度的潜力,有希望用来制造飞机的机体结构部件.这种材料被称之为“石墨石”(Graphlite),可用来代替通常在复合材料铺层中所使用的纤维及带形材料.贝尔直升机公司最近组装了一个3.66米(12英尺)长的翼盒,盒上的桁条便由这种材料制成.

难熔金属组元对碳纤维增强复合材料棒结构与性能的影响分析

利用拉伸测试、弯曲测试、扫描电子显微镜等方法研究了金属组元的含量、粒径的大小、组元的分散状况对碳纤维增强复合材料结构与性能的影响。研究结果表明,难熔金属组元的引入和组元含量的增加都会造成复合材料棒力学性能的降低。其中,纳米级金属组元的引入对复合材料力学性能的损伤低于微米级金属组元对复合材料力学性能的损伤。同时超声波分散和高速机械式剪切分散都能最大限度的使纳米或者微米级金属组元分散在基体树脂中。SEM分析表明对于提高纳米或者微米级金属组元在树脂体系中分散均匀性,超声波的分散方式优于高速机械式剪切的分散方式。

碳纤维增强聚合物在公路桥梁加固中的应用

双层摊铺施工技术能够有效的改善层间粘结结构,缩短施工周期,降低工程造价等特点,同时能够有效的确保施工质量。因此在高速公路沥青路面施工中具有很好的应用前景,结合具体的高速公路沥青路面施工实例,探讨双层摊铺施工技术。

一种碳纤维预应力筋锚具的试验研究

由于碳纤维预应力筋可以解决钢筋的腐蚀问题，自上世纪80年代中期以来，欧美、日本等国开始使用碳纤维筋作为预应力材料并在工程中应用。以往的预应力筋都是以钢材料为主，所以锚具通常采用夹片式、镦头式、挤压式等。而对于碳纤维筋来说，就不能全采用预应力钢筋的夹持方法。因此，我们在参考国外经验的基础上，以φ10mm碳纤维棒为研究对象，研制出一种新的碳纤维锚具。

炭纤维增强壳聚糖骨折内固定棒的小鼠微核试验研究

目的 :观察自行研制的碳纤维增强壳聚糖骨折内固定棒对小鼠骨髓和外周嗜多染红细胞 (PCE)的致突变作用 ,评价其生物安全性。方法 :碳纤维增强壳聚糖内固定棒不同时间浸提液给昆明小鼠一次性腹腔注射 (ip)染毒 2 4h后取样 ,以及 72h浸提液的不同时间取样观察其对小鼠骨髓和外周血PCE微核率的诱发作用 ,并与空白对照比较。结果 :所研制的碳纤维增强壳聚糖内固定棒浸提液并不诱发微核增加 ,PCE微核率与空白对照组的差异不具统计学意义 (P >0 0 5 )。结论 :碳纤维增强壳聚糖内固定棒不诱发骨髓和外周血PCE微核率增加 ,不具有致突变作用。

圬工拱桥的新型加固方案与受力分析

基于有限元通用分析软件Midas/Civil对圬工拱桥进行数值模拟仿真分析,研究确定该桥的受力缺损部位和缺损能力,通过对加固前桥梁结构承载能力验算、加固方案拟定和加固设计后承载能力分析与比较,得出采用碳纤维棒加固技术对圬工拱桥进行改造翻新是合理有效的,为圬工拱桥加固方案的制定提供受力分析理论依据。