CFRP筋预应力粗纤维混凝土梁抗震性能的试验研究

基于碳纤维增强塑料筋(Carbon fiber reinforced plastic, CFRP)预应力粗纤维混凝土梁的低周反复加载试验,对其受力过程、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能进行较为深入的研究与分析.研究表明,预应力FRP(fiber reinforced plastic)筋能明显提高试件梁的承载力,中等预应力度的CFRP预应力粗纤维混凝土梁有较好的抗震性能和延性.并用ANSYS软件进行模拟分析,计算值与试验结果吻合良好.     

木壳屈曲约束支撑低周反复加载试验研究

为了提高胶合木框架结构的抗震性能,对4根不同构造形式的木壳屈曲约束支撑（timber buckling-restrained braces,简称TBRB）进行低周反复荷载试验,分析了木壳屈曲约束支撑的破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及延性等抗震性能。试验结果表明：试件的破坏形态主要为钢内芯拉断、钢内芯局部屈曲和木材局压破坏、胶合木开裂和钢内芯多波屈曲;所有试件的滞回曲线基本上呈梭形,耗能良好,初始刚度较大,低周反复荷载下支撑刚度退化明显;经内衬钢板和端部加强的木壳屈曲约束支撑的耗能能力、延性、极限承载力均优于其余3种构造,但对初始刚度影响不大。研究结果表明,内衬钢板和端部加箍的木壳屈曲约束支撑可实现更好的抗震性能,具有良好的实践性,可为胶合木框架结构抗震设计提供参考。     

古建筑榫卯节点抗震性能试验

为保护古建筑,采用低周反复加载试验方法,基于故宫太和殿某开间梁柱尺寸,制作了1∶8的缩尺比例的4梁4柱模型,考虑榫卯节点形式为燕尾榫,进行了低周反复加载试验,研究了古建筑榫卯节点的抗震性能.通过试验,获得了榫卯节点的M-θ滞回曲线,分析了节点的骨架曲线、耗能能力、刚度退化及延性性能,归纳了节点恢复力拟合曲线计算公式.结果表明,古建筑榫卯节点的M-θ滞回曲线以Z形为主,具有明显的捏拢特性;随着节点转角增大,其骨架曲线趋于平缓,体现了良好延性;节点承载力较小,耗能能力及刚度随着转角增大而降低.     

基于有限元法的玻璃钢筋(GFRP筋)增强混凝土梁设计

采用GFRP筋增强混凝土梁的方法,提高了混凝土梁的刚度和挠度,有限元软件建模和对比分析表明,GFRP加固的钢筋混凝土梁挠度降低了很多,在一定程度上可以减轻钢筋混凝土构件的自重;所采取的玻璃纤维布加固混凝土技术比传统的加固技术效果要好,GFRP-混凝土复合材料结构可以有效提高结构的强度和刚度。该研究对混凝土梁的改进具有一定的理论和实践指导意义。     

重型单柱立式车铣复合机床立柱结构有限元分析

以重型单柱立式车铣复合机床立柱为研究对象,通过建立立柱三维模型及有限元模型,对立柱结构进行静态分析,考察立柱变形趋势,通过改变立柱内部筋板结构,对比性能特性,以此提高立柱刚度.     

O型钢丝绳隔振器的三向动态特性

采用周期动态加载试验方法,分别获得了O型钢丝绳隔振器在剪切、横滚和拉压方向上随激励振幅和频率变化的动态迟滞特性。在剪切和横滚方向,试验迟滞环呈现对称特性;在拉压方向上,试验迟滞环呈现非对称迟滞特性,并随着激励幅值的增加,迟滞环面积增大而且非对称迟滞特性表现的更加明显;在拉伸方向上拥有硬化刚度;压缩方向上刚度明显软化。在测试频率段,隔振器3个承载方向的滞回性能与频率无关。针对隔振器的三向动态特性,提出一种改进的归一化Bouc-Wen模型和一种简单有效的参数识别方法,并基于试验数据验证该模型和参数识别方法的有效性。结果表明,试验曲线和理论模型预测曲线吻合较好,该模型和方法能够分别有效描述隔振器的三向动态特性。     

常幅循环载荷下纤维薄板增强钢筋砼梁的损伤行为研究

以碳纤维薄板增强钢筋混凝土梁为研究对象,通过对常幅循环载荷作用下增强梁的弯曲试验研究,揭示其疲劳破坏机理,建立描述构件损伤、断裂过程的结构损伤累积模型.试验得到增强梁的疲劳寿命曲线以及跨中挠度、抗弯刚度的演化规律.提出的由构件抗弯刚度表达的非线性结构疲劳损伤演化方程,描述包括混凝土开裂、碳纤维薄板与混凝土界面剥离等破坏模式在内的损伤、破坏过程,并能够对构件疲劳寿命进行预测.     

循环荷载下钢筋混凝土柱滞回性能数值模拟

基于OpenSees平台,分别采用梁柱纤维单元和带塑性铰梁柱纤维单元建立了钢筋混凝土单柱的纤维模型和纤维铰模型,对循环荷载下的钢筋混凝土单柱非线性滞回反应进行了数值模拟.通过与试验结果的对比,验证了两种模型的模拟效果,并对模拟结果进行了分析讨论.研究表明,采用纤维模型可以较真实地模拟循环荷载下钢筋混凝土柱的非线性滞回性能,模拟结果能够较好地反映钢筋混凝土柱在反复加载过程中刚度和强度退化及捏拢现象,材料本构参数、积分点数目及纤维铰模型中的塑性铰长度对模拟效果有着重要的影响.     

新产品介绍

无粘结预应力筋 无粘结预应力筋有多种规格:单层、双层、 多层PE外套的黑色、彩色无粘结筋、无粘结钢 丝束,具有优异的抗震锚固性能,可广泛应用 于大柱网、大空间、大跨度的建筑工程,可以 无梁结构代替有梁结构,形成无梁体系,减轻 建筑结构的自重,美化结构造型,提高混凝土 的抗震抗裂能力。同时,公司采用了具有世界 先进水平的环氧树脂静电粉体喷墨设备及技 术,使预应力筋在强度不变的情况下,具有超 耐久防腐性,能适应各种腐蚀环境。     

立式加工中心工作台仿生布筋设计与静刚度研究

针对高速立式加工中心工作台的轻量化设计要求,设计了三种不同的布筋方案,绘制了其三维模型,分析了不同布筋工作台的静态性能,得出了各向静刚度及平均复合静刚度,其加强型布筋和均匀型布筋工作台分别比原型仿生布筋工作台提高了7.88%和4.19%,质量分别增加了13.48 kg和14.45 kg,但加强型筋板的单位质量刚度比原型提高了2.1%,均匀型筋板有所下降,进而说明了仿生结构对于工作台的轻量化有重要意义。     

现浇楼板对混凝土框架结构耗能分布的影响

为了研究现浇楼板对混凝土框架结构各构件滞回耗能分布的影响,基于多弹簧杆单元分别建立了矩形梁、考虑梁刚度、强度增强效应的矩形梁以及考虑楼板翼缘的T形梁共4个多层框架结构计算模型,进行了8度罕遇地震作用下结构滞回耗能分布比较分析。计算结果表明:梁强度增大使结构总滞回耗能增加,而梁耗能占总耗能的比例有所下降;梁刚度增大使得结构总滞回耗能略有增加,梁耗能占总耗能比例也有所上升。考虑楼板翼缘作用的T形梁对结构滞回耗能沿层分布、各层梁柱构件之间分布的影响主要体现在梁强度的增大,梁刚度的增大则会使滞回耗能分布产生突变,框架内梁滞回耗能小于外梁而边柱滞回耗能小于中柱。塑性铰的演化过程体现了结构耗能的转移过程,楼板翼缘作用可使结构由"梁铰机制"转为按"柱铰机制"破坏,这说明了楼板翼缘作用对于结构耗能分布的影响不可忽略。     

开洞填充墙对混凝土框架柱地震损伤影响分析

框架结构中的钢筋混凝土柱由于受到填充墙的影响,在地震中会出现短柱效应从而产生严重的破坏。如何较真实地模拟填充墙影响下的框架柱的地震损伤是该类结构抗倒塌研究的重要内容之一。首先,建立了一种考虑填充墙开洞影响的框架柱分段等效非线性弹簧简化模型,并给出了简化模型中弹簧的恢复力取值;其次,基于该模型,以某实际框架结构为工程背景,对底层框架柱进行了地震损伤非线性数值模拟,并将模拟结果与实际震害进行了比较,验证了简化模型的有效性;最后,对底层框架柱的地震破坏演变机理进行了分析,探讨了开洞填充墙对混凝土框架柱地震损伤的影响规律。研究表明,文中的简化模型可以有效地模拟开洞填充墙对混凝土框架柱地震损伤的影响。填充墙开窗后容易造成框架柱的短柱效应,框架柱沿窗高部分在地震中极易发生脆性剪切破坏,其沿窗高区域的抗震设计应该重点考虑。     

玻璃纤维筋断裂强度的理论和实验研究

玻璃纤维筋(glass fiber reinforced polymer rebar,GFRP筋)是一种具有较好的抗拉、耐腐蚀和抗电、磁等性能的纤维复合材料,在特殊环境下可以用来代替普通钢筋.文中通过自行设计的实验装置,测试GFRP筋的破坏强度和弹性模量,并利用载荷距离加权局部分配法则和破坏柱元的概念,用统计破坏理论分析计算纤维筋棒的断裂强度,与试验结果对比基本一致.     

隧道软岩洞口段纤维混凝土衬砌抗震性能研究

为了进一步提高强震区隧道软岩洞口段的震时安全性,依托白云顶隧道进口段工程,对采用钢纤维混凝土二衬、玄武岩纤维混凝土二衬和钢筋混凝土二衬的隧道软岩洞口段进行了大型振动台动力模型试验。试验结果表明:采用纤维混凝土二衬提高了支护结构的强度及韧性,可有效提高隧道结构的震时安全性;硬岩段隧道结构安全性由运动相互作用控制,采用纤维混凝土二衬,隧道结构所承受的地震惯性力变化很小,安全系数最小值提高较大,最高增长了71.07%;软岩段隧道结构安全性由运动相互作用和地震惯性相互作用共同控制,采用纤维混凝土二衬对于抵抗隧道结构所承受的地震惯性力作用明显,安全系数最小值最高增长了30.40%。该研究成果可为强震区软岩洞口段的抗震设防设计提供参考。     

GFRP与混凝土在有缺陷粘结下的粘结性能试验研究

采用进口TYFO和国产GFRP2种高强复合玻璃纤维布,人为设置缺陷,控制有效粘结面积,进行弯拉粘结性能试验,研究探讨了有效粘结面积对高强复合玻璃纤维布加固混凝土小梁粘结性能的影响。纤维增强复合材料加固混凝土的规范中规定：＂纤维布材料与原有结构物的粘结必须密实。有效粘结面积不得低于95%＂。但现实操作中,即使在实验室做纤维布加固试验,由于混凝土本身的不密实,实际粘贴面积很难控制在95%以内。而有效粘结面积低于95%对加固效果的影响规范并未提供详细的参考数据,本文作者建议当粘结缺陷超过95%时,可用式（1）计算加固后的极限载荷。     

一种短切碳纤维增强塑料强度的预测方法

高性能纤维增强的先进复合材料中,短切碳纤维增强塑料因在性能上的多面性及较低的制作成本而极具吸引力.综合前人的研究成果推导了短纤维增强复合材料的强度混合法则公式,并用纤维长度效应来修正短纤维复合材料中的轴向应力分布的不均匀性,建立模型来正确估计各种参数对强度的影响规律.以短切碳纤维增强PTFE复合材料为例说明强度预测的正确性,为新材料的应用及新型结构的设计提供了依据.     

平纹编织C/SiC复合材料层合板面内力学性能的可设计性研究

通过试验和理论分析,研究平纹编织C/SiC复合材料层合板的面内承载特性.制备(0°/90°)主方向和(±45°)偏轴向试件,并分别进行室温下面内单向拉伸和剪切试验.试验结果显示平纹编织C/SiC复合材料层合板的力学性能与纤维方向角相关,(±45°)偏轴向试件的抗剪切破坏性能明显较高.基于微观结构的解析模型分析表明,孔洞和微裂纹的存在大幅度降低了SiC基体的有效弹性模量.经典层合板理论仍然适用于该材料类型层合板的刚度分析,从而证实碳纤维对层合板力学性能的控制作用.平纹编织C/SiC复合材料层合板的面内力学性能具备良好的可设计性.     

On studies of tensile properties in injection molded short carbon fiber reinforced PEEK composite

Both elastic modulus and strength of injection molded carbon fiber filled poly-ether-ether-ketone (PEEK) composite are studied under tension. The measured moduli and ultimate strengths of injection molded carbon fiber reinforced PEEK have been compared with the model predicted values. For injection molded PEEK composite, the experimentally obtained values of tensile modulus show a fair agreement but those of the tensile strength show a poor agreement with the theoretically predicted values. Many processing factors seem to be more critical issue for the strength than the stiffness of short-fiber reinforced composites. Considering the service performance of composites depends on three interactions — material, design and processing, monitoring the processing can be critical to have a best performance of composite. Processing factors have been discussed in cases of short carbon fiber reinforced PEEK composite based on the comparision between experimental and theoretically predicted data to obtain the best composite material.     

碳纤维加固钢筋混凝土梁的试验研究

通过不同加固方式的弯曲试验结果与理论计算值进行比较，结果表明基于钢筋混凝土设计的解析计算法来计算此种复合结构，理论与试验结果存在较大偏差。并且，试验结果进一步表明了碳纤维加固后的钢筋混凝土粱的非线性变形规律。