装配式独立基础受力性能试验研究

为探究变电站装配式独立基础的抗弯性能,两块由“抗剪键-预应力筋”进行拼装的基础在模拟均布荷载下进行了试验研究。主要对比了有、无黏结预应力筋基础的受力性能,分析了拼缝环氧树脂胶涂抹不均匀、预应力筋灌浆不密实的拼装缺陷对基础抗弯性能的影响。结果表明:相较于无黏结预应力筋基础,有黏结预应力筋基础的抗弯刚度和承载力得到大幅提升;拼缝环氧树脂胶涂抹不均匀主要影响试件开裂后的抗弯刚度,对破坏时的刚度和承载力影响不大;预应力筋灌浆不密实会导致预应力筋和混凝土之间出现黏结滑移,降低试件开裂后的抗弯刚度。

含铺层拼接层合板的力学性能

为研究铺层拼接对复合材料层合板力学性能的影响,设计了含不同铺层拼接形式的碳/双马复合材料层合板试件。采用拉伸试验方法测定了材料力学性能,得到了不同拼接形式下层合板的拉伸强度。试验表明,含铺层拼接层合板的失效模式为层间剪切破坏和纤维断裂。建立了铺层拼接层合板的有限元模型,分析了铺层拼接对层合板应力分布和层间应力的影响。

复合材料厚层合板力学性能等效方法研究

基于复合材料三维等效弹性常数理论,分别建立了厚复合材料悬臂梁和三点弯曲厚复合材料层合板的等效模型进行数值分析,并和逐层细分模型结果对比,研究了子层对等效模型位移计算误差的影响,分析了等效模型层间应力的计算精度。研究表明,对于子层厚度比<0.2的厚复合材料层合板,采用等效模型进行数值分析,可以得到较高精度的位移-应力分析结果。以等效模型得到的层间应力作为设计约束时,厚复合材料层合板的设计是偏安全的。

纤维增强树脂基复合材料拼接结构拉伸性能

为了解拼接结构的力学特性,更好地设计高强度的拼接结构,测试了三种含拼接结构的单向碳纤维增强环氧树脂基(CF/EP)层合板复合材料的拉伸性能,通过监测结构在拉伸过程中的形态分析其破坏特点,并利用有限元软件对不同拼接结构的拉伸过程进行模拟,分析拼接结构受拉过程中的受力特点。所有材料均采用真空辅助灌注工艺(VARTM)获得。结果表明,拼接结构的引入大大降低了CF/EP材料的拉伸强度;由于拼接位置产生明显的应力集中,结构破坏从拼接位置开始,最终破坏模式为层间破坏;拼接位置处的剪切应力和侧向拉伸应力是结构发生初始破坏的主要因素;为了尽可能避免产生拼接位置处的剪切应力和侧向拉伸应力以提高结构强度,应尽可能设计为对称结构。