有黏结预应力FRP复合管涵试验及数值分析

为了探求FRP(fiber reinforced polymer)复合管涵结构的承载性能,文章进行了FRP复合管涵室外原型堆载试验,并采用三维有限元数值仿真技术,分析研究了FRP复合管涵结构的承载性能,采用ADINA软件分析了管涵结构与土之间的相互作用问题及其承载性能。试验结果与仿真分析结果对比分析表明FRP复合涵管具有高承载性能,同时试验结果验证了数值仿真结果的可靠性。

FRP复合材料闸门结构优化设计研究

FRP复合材料具有诸多优势,在中小型水利工程闸门中具有良好的应用前景。此次研究利用数值模拟的方式,展开FRP复合材料闸门结构优化设计。结果显示,FRP复合材料闸门的最佳结构应为正交内筋、弧形面板,该结构闸门在不同工作温度下均显示出良好的性能,适合在工程建设中广泛采用。

FRP复合材料在桥梁工程中的应用探讨

FRP复合材料在桥梁工程中的应用已成为一种趋势,尤其是在解决传统桥梁结构面临的挑战方面具有独特优势。FRP复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,为桥梁工程提供了新的可能性。文章对FRP复合材料进行了概述,总结了FRP复合材料在桥梁工程中的应用形式,并通过相关试验探讨了FRP复合材料在桥梁工程中的具体应用,以期推动FRP复合材料在工程建设领域的发展。

FRP复合材料在土木工程中应用的研究进展

回顾了运用纤维增强复合材料(FRP)外部加固和修复土木工程结构的研究进展,重点介绍了试验和数值分析二方面的研究。综述了主要结构部件如梁、柱和梁柱联合体在加固后的弯曲、剪切、耐久、延展性等性质,简要讨论了这些构件的轴向、地震等结构行为。最后,对将来可能的研究方向作了评述。

双向荷载作用下FRP复合材料横担体系受力性能试验研究

为了解FRP复合材料横担在双向挂线荷载作用下的力学性能,本文对其进行了模拟双向荷载作用下的足尺试验研究,观察了复合横担试验现象,分析了复合横担整体受力与位移关系曲线,并对横担梁和拉索的FRP复合材料及钢套管的应变分布规律进行了深入分析。研究结果表明:复合横担体系在设计荷载作用下整体变形明显,横担梁中部截面外鼓变形明显,拉索侧向位移较大;复合材料层间发生轻微撕裂现象,复合材料与钢套管之间连接可靠,未发生粘结滑移破坏;荷载与位移之间基本呈线性变化,曲线没有出现明显的突变或拐点,复合横担基本处于弹性工作状态,表现出较好的受力性能;横担梁复合材料应变大于其钢套管应变,横担梁中部截面应变最大;拉索复合材料应变随荷载的增大而迅速增大,且远大于其钢套管的应变;拉索受力大于横担梁,需对拉索采取一定的增强措施,以保证横担体系的整体受力要求。复合横担试验荷载达到了工程设计要求。

FRP复合材料及其在土木工程中的应用研究

FRP复合材料 (FiberReinforcedPlastic,FRP)及其在现代土木工程中应用 ,这是土木工程领域的前沿课题之一 .对于这一领域的研究工作 ,目前国内刚刚起步 .文中在综合有关资料的基础上 ,综述了国内外对FRP复合材料及其在现代土木工程中应用的研究 .介绍FRP复合材料在现代土木工程中应用的关键技术 ,并展望FRP应用前景 .

FRP复合材料容器水压爆破声发射特性分析

通过FRP复合材料容器水压爆破过程的力学性能试验研究,结合声发射技术,研究FRP复合材料容器在受压损伤及爆破过程中的声发射信号变化规律。运用参数分析法,分析了FRP复合材料容器损伤过程的声发射特性,应用费利西蒂比评价其损伤程度。研究结果,为在用FRP复合材料容器的完整性评价提供试验依据。

基于K均值聚类的FRP复合材料容器损伤声发射信号模式识别

采用声发射技术对FRP复合材料容器爆破过程进行监测,应用K均值聚类方法对预处理后的声发射信号进行分类,结合声发射信号的参数分析实现损伤机制的模式识别,并对不同损伤机制的声发射特性进行对比研究。研究结果为FRP复合材料损伤评价与识别提供了依据。

FRP复合套管足尺试件轴心受压破坏模式研究

FRP复合材料具有良好的绝缘性及耐污性,可大大提高输电线路的安全等级,降低维护成本。本文以380k V输电线路改造工程为背景,对工程中使用的Φ200×10和Φ272×12两种规格的FRP复合套管进行轴心受压足尺试验,每种规格3个试件。试验对构件的极限承载力、变形能力、破坏形式、应力分布规律等进行研究。结果发现:FRP复合套管在轴心压力作用下,呈脆性破坏形式;钢套管对FRP管会产生较大的横向挤压作用,导致构件承载力降低。根据试验结果,提出了钢套管挤压衰减调整系数η为0.7。研究将对FRP复合材料的推广应用起到积极作用。

基于声发射检测技术的FRP复合材料损伤试验研究

用声发射技术研究了FRP复合材料的拉伸损伤与断裂行为,宽带传感器记录了不同纤维铺向的复合材料在拉伸破坏过程中的声发射信号。运用三维参数法,分析了FRP复合材料拉伸损伤的声发射特性,并对复合材料声发射信号的幅度进行统计分析,宏观上揭示了不同角度FRP复合材料拉伸损伤的发展、演化过程和规律。

矩形FRP-钢复合管混凝土短柱的轴压试验研究

本文通过9根矩形FRP-钢复合管混凝土短柱的轴压试验,研究截面倒圆角、FRP类型、FRP层数对其轴压性能的影响。研究结果表明,对于矩形FRP-钢复合管混凝土短柱,倒圆角可改善其截面角部的应力集中效应,改善FRP在截面角部的受力,提升FRP的增强效果;FRP约束能够延缓和抑制钢管的局部屈曲,相对于钢管混凝土对比柱,FRP-钢复合管混凝土柱的承载力和延性均有显著提高;对比不同FRP类型,CFRP对承载力及屈服后刚度的提高优于BFRP。

红外热成像技术在FRP复合材料/热障涂层无损检测应用中的研究现状与进展

红外热成像是具有非接触、检测面积大、检测结果直观等突出优势的新兴无损检测技术,近年来被广泛应用于金属、非金属、纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)以及热障涂层等的无损检测与评价。本文首先简要介绍了红外热成像技术的基本原理和检测系统构成,特别是对光学、超声以及电磁等主要热激励形式的特点和优劣势进行了对比。然后,根据热激励形式的发展历程,详细介绍了光激励红外热成像技术在FRP复合材料和热障涂层无损检测与评价方面的研究现状与进展,重点关注了FRP复合材料/热障涂层热成像无损检测中的热难点问题。最后总结并展望了FRP复合材料/热障涂层红外热成像无损检测技术的未来发展趋势。

FRP筋高韧性纤维混凝土复合结构抗震性能研究进展

高韧性纤维混凝土(ECC)具有优异的韧性、卓越的耗散能力及裂缝无害化分布的特点,在结构抗震中有极其优良的性能;FRP筋强度高,耐腐蚀性好。当两者结合起来使用时不仅克服了普通混凝土的不足,还能满足结构耐久性和特殊性能的要求。介绍了FRP筋与ECC之间的粘结工作机制,及其组成构件和结构的抗震性能。国内外研究表明,在抗震结构中使用FRP筋ECC构件,可以减少残余变形,提供相对大的弹性变形的能力。最后简要概述了针对FRP筋ECC复合结构抗震性能评价的综合性能指标法,提出了还需进一步研究完善的方向。

内嵌钢丝GFRP-FBG智能复合筋的研制及其性能分析

目的研究一种新型玻璃纤维增强(GFRP)-光纤光栅(FBG)智能复合筋的制备方法及其力学和感知特性,为了改善FRP筋的弹性模量低,安全性能差的缺点.方法根据单向混杂纤维FRP筋制备原理,将多根细钢丝和光纤传感元件内嵌于GFRP筋中设计一种新型的内嵌钢丝GFRP智能复合筋结构,阐述其结构及制作工艺,并对其力学及感知特性进行了试验研究.结果给出了新型智能钢绞线的制备方法.通过试验确定新型智能筋的弹性模量与普通GFRP智能筋相比有所提高,内嵌2根、3根、4根钢丝的智能筋弹性模量分别提高了3.1%、5.8%、8.0%;应变感知线性相关系数为99.973%,内嵌2根、3根和4根钢丝的智能筋灵敏度系数分别为每应变1.12 pm、1.14 pm和1.18 pm.内嵌钢丝GFRP智能筋具有良好的力学特性,其弹性模量较普通GFRP复合筋有所提高;智能筋的应变和温度感知特性较好,应变感知灵敏度系数与GFRP智能筋相近,并与传统传感器监测结果相吻合.结论验证了该内嵌钢丝GFRP智能筋兼具受力与传感特性,适合于实际工程应用需要.

纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土柱研究进展

纤维增强复合材料(FRP)在混凝土结构加固中得到了广泛的应用。依据国内外相关资料,从FRP材料类型与施工方法、试验加载形式、混凝土柱截面形式、加固后柱的强度、延性及破坏模式等方面,对FRP加固混凝土柱的大量研究成果进行了总结评述,并对今后可能的研究方向提出了展望。

FRP复合材料拉伸过程的声发射特性实验研究

用声发射技术研究了FRP复合材料的拉伸损伤与断裂行为。宽带传感器记录了FRP复合材料试样在拉伸破坏过程中的声发射信号,运用声发射参数分析方法对单向FRP复合材料的声发射历程图进行分析,得出复合材料在拉伸过程中的损伤类型以及各损伤阶段所呈现出来的特性。用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样的几种典型的损伤破坏断面,对比分析了不同类型的损伤机制。实验分析表明,拉伸过程中破坏机制对声发射信号的特征具有显著影响,不同损伤模式的信号频谱特征存在明显的差异。

陶瓷／FRP层叠复合构件的制孔工艺研究

以陶瓷复合构件(陶瓷/玻璃钢/铝合金层叠)为例,对陶瓷/FRP层叠复合构件的孔加工工艺进行深入研究。根据陶瓷复合构件组份材料的加工特性,研制了特定组份的薄壁金刚石套料钻头,胎体采用高性能的多元合金铜基结合剂,经热压烧结制成。通过加工对比试验,确定了定压进给的加工方式。分析了陶瓷复合构件的各种孔加工缺陷,提出了施加预压应力的工艺措施以提高加工质量,并通过有限元分析从理论上说明了该工艺方法的有效性;在此基础上可采用水冷却的方法。该加工工艺可推广应用于类似结构和组份材料的轻质复合构件。

FRP复合材料加固混凝土结构新技术研究进展

近十多年来,国内外对FRP加固(包括改造、修复)混凝土结构这一新技术进行了广泛的试验和理论研究.简要论述了这一新技术的研究进展,着重论述受弯构件加固后的破坏形式和承载力计算方法,包括梁的抗弯加固、梁的抗剪加固和板的抗弯加固等,供实际工程应用参考.

FRP复合板桩性能试验研究

玻璃纤维聚合物(FRP)复合板桩具有较高的强度及良好的耐久性,在码头工程、海岸工程和滨水结构工程中有广阔的应用前景。试验表明,板桩的破坏并非因应力破坏产生,而是由于变形过度所致。宜采用以变形为控制条件的使用极限状态进行墙体的设计,较以强度为设计依据则更为合理。

基于内聚力模型的FRP复合桩水平承载性能数值分析

为了研究不同包裹方式和不同纤维材料的FRP复合桩(普通钢筋混凝土桩身包裹FRP布)水平承载性能以及FRP布-桩身界面黏结性能对FRP复合桩水平承载性能的影响,利用有限元软件,建立考虑FRP布-桩身黏结性能的FRP复合桩内聚力模型,并与试验结果和传统数值模拟结果相对比。结果表明:FRP复合桩的水平承载性能随着包裹层数的增加而提高,不同布材中CFRP布对FRP复合桩的水平承载性能提高效果较BFRP布和GFRP布的更优;随着FRP布-桩身黏结强度增大,桩顶水平位移逐渐减小,相同截面处的弯矩也随之减小;与传统数值模拟结果相比,考虑FRP布-混凝土界面黏结性能的内聚力模型结果与试验结果更加吻合,且误差范围更小,验证了该有限元模型的正确性。研究结果可为FRP复合桩的水平承载力设计提供参考。