CFRP-PCPs筋内嵌加固混凝土梁抗弯刚度及截面内力分析

进行了8根CFRP-PCPs复合筋内嵌加固混凝土梁的加载试验研究。结果表明,与预应力CFRP材料的其他加固方式相比,采用预应力CFRP-PCPs筋内嵌加固混凝土梁可有效提高加固梁的刚度。依据试验荷载-挠度关系曲线,建立了三直线弯矩-曲率关系模型,并推导出了CFRP-PCPs筋内嵌加固混凝土梁短期刚度与挠度计算公式,将计算值与试验值进行对比,吻合度良好。     

CFRP与混凝土界面黏结滑移性能试验研究

对5根钢筋混凝土梁拉区粘贴CFRP,压区粘贴角钢,分析了不同受荷条件及损伤程度对CFRP和混凝土界面黏结滑移性能的影响;并绘制了CFRP荷载-应变曲线及应力-滑移曲线.结果表明:无损加固梁的极限黏结应力较卸荷加固梁分别提高了10.7％、29.3％,较持荷加固梁分别提高了36.0％、42.5％.相同损伤条件下,持荷加固梁较卸荷加固梁的极限黏结应力最大提高22.9％.说明试验梁受损情况及受荷条件对CFRP-混凝土界面黏结滑移性能影响较大,同时结合试验数据提出了基于界面黏结强度和刚度的损伤滑移本构关系,最后与试验值对比分析,二者吻合较好.     

CFRP加固部分预应力梁的抗弯性能分析

通过开展碳纤维布(CFRP)加固部分预应力粱的抗弯实验,系统研究了CFRP对部分预应力混凝土梁的加固效应.制作了7根CFRP加固部分预应力梁,其中一根为对比未加固梁,另外六根为CFRP加固梁.试验考虑了初始裂缝宽度和CFRP层数的影响,分析了CFRP对混凝土梁的极限承载力、挠度和破坏形态的影响,体现了CFRP的阻裂增强效应.试验结果表明,粘贴CFRP可有效减小同荷载下的挠度,抑制试件的裂缝发展,提高顸应力梁的抗弯承载力.     

体外预应力CFRP筋自密实混凝土梁的预应力损失

通过体外预应力筋的预应力损失理论计算、试验监测和有限元数值模拟等方法,对体外预应力CFRP筋自密实混凝土(SCC)梁的预应力损失展开研究。共设计6根自密实混凝土试验梁和2根普通混凝土试验梁,研究在不同预应力水平、不同混凝土强度等级下体外CFRP筋预应力损失的规律以及与普通混凝土预应力损失的差别,并将试验值与理论值、有限元值(包括锚固损失、温差损失、松弛损失、收缩及徐变损失)进行对比。结果表明:锚固损失的理论值偏大,理论公式同样适用于CFRP筋,但参数取值应通过实测确定。温差损失公式计算出的CFRP筋与SCC线膨胀系数差值为实际值的500%左右,理论公式不再适用于FRP-SCC梁。CFRP筋松弛损失和SCC收缩徐变损失之和的理论值与试验值相差20%左右,但该理论公式对于强度等级为C65的SCC试件误差较大。CFRP筋预应力损失随预应力水平的减小而减小,减幅最大为15.2%;预应力损失随着混凝土强度等级的提高而增大,其增幅最大为10.4%;普通混凝土试件的预应力损失大于SCC试件,差值最大为11%。     

CFRP加固RC梁的抗疲劳与防腐蚀效用

总结分析了腐蚀混凝土梁用FRP片材加固后的疲劳特性.共10根梁试件,其中1个梁未加固未腐蚀作为标准梁;3个梁进行腐蚀但未加固;3个腐蚀梁用GFRP布U型加固;3个梁受拉区用CFRP布进行抗弯加固,同时用GFRP布U型固定.当纵筋腐蚀到5.5%后,用FRP加固.FRP加固后,一些梁立即进行疲劳试验使其破坏,一些梁再进行第二次腐蚀以研究CFRP加固对梁抗腐蚀耐久性的影响.腐蚀坑使钢筋疲劳寿命明显下降.用U型FRP包裹RC梁不能明显改善梁的疲劳性能;但用CFRP加固梁受拉区,可显著提高梁的疲劳性能.预应力加固降低了梁中纵筋应力幅,疲劳寿命随预应力水平的增大而提高,预应力加固使梁的疲劳寿命明显提高.     

无粘结预应力CFRP板加固RC梁预应力损失研究

先对碳纤维增强聚合物(CFRP)薄板施加预应力,然后再将其锚固于已受荷载的混凝土梁上,测试了CFRP板中应变变化,研究了预应力施加完成至实验梁单调加载前的预应力损失情况,并采用对数函数进行了拟合,公式的拟合结果与试验值吻合较好。结果表明,实验梁加载后,CFRP板中应变增量基本一致,可认为在加载过程中体外片材各处应变基本相等。     

部分预应力部分粘结CFRP筋预应力混凝土梁受弯性能的试验研究

在国内首次提出了"部分粘结"的新概念,进行了9根部分预应力部分粘结的碳纤维塑料筋(CFRP筋)与环氧树脂钢筋混合配筋混凝土粱的静栽试验,对其受力过程、破坏形态、荷载-挠度特性、延性性能、预应力度的影响等进行了分析.试验结果显示,采取部分粘结及混合配筋的模式有利于改善cFRP筋预应力混凝土梁的受力性能,对CFRP筋混凝土梁的设计计算理论具有重要的参考价值.     

预应力FRP抗弯加固混凝土梁性能研究

采用嵌入式CFPR筋和外贴碳/玄武岩纤维混杂布加固混凝土梁,设计比较了对加固材料施加预应力后的增强效果,共进行了6根梁的4点弯曲试验,并就计算结果和试验结果进行了验证,提出了设计方法.结果表明：相比于无预应力加固,施加预应力后能够进一步提升梁的开裂荷载和屈服荷载,并提高梁的服役性能.计算结果和试验结果比较吻合.     

不同加固方式对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响

以我国某条高速公路的改扩建工程中的预应力钢筋混凝土梁为原型,通过缩尺模型,设计了3根试验梁,主要研究了CFRP布加固法和预应力钢绞线加固法对桥梁结构弯曲性能的影响,分析了试验梁极限承载力的变化,梁体的挠度,混凝土、钢筋及加固材料的应变,裂缝数量及发展情况等.试验结果显示:CFRP布加固法和预应力钢绞线加固法均能有效提高梁体的承载能力;CFRP布加固法通过分散受拉区混凝土所受的拉应力,限制混凝土裂缝的发展;预应力钢绞线加固法约束梁体弯曲变形的效果非常明显,可以有效减小梁体的挠度.     

CFRP-PCPs复合筋混凝土梁受弯性能试验及理论方法研究

通过对7根混凝土试件梁的抗弯性能试验,研究了普通钢筋、普通预应力CFRP筋以及不同CFRP张拉等级的CFRP-PCPs复合筋分别对混凝土梁的承载能力、挠度变形和裂缝形态的影响。研究结果表明:在正常使用阶段下,CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的裂缝、挠度满足结构安全使用要求;CFRP-PCPs复合筋混凝土梁能有效克服普通预应力CFRP筋混凝土梁的裂缝宽、挠度大的缺点;CFRP-PCPs复合筋能有效延缓传统预应力CFRP筋混凝土梁裂缝的开展,改善试件梁延性,提高试件梁强度和提高整体刚度。基于试验结果,推出了CFRP-PCPs复合筋混凝土梁受弯承载力、裂缝宽度和挠度的计算公式。结果表明计算值与试验结果能够较好吻合。     

水平式安装金属管浮子流量计的仿真与实验研究

通过对适合安装于水平管道的特殊结构的金属管浮子流量计三维湍流流场的数值仿真及实验研究提出一种基于计算流体力学的流量传感器设计方法。流场仿真所需的模型采用GAMBIT来建立,通过FLUNT软件进行仿真,仿真过程中利用受力平衡控制计算精度。数值仿真结果和实验结果比较当浮子受力平衡度误差为9. 5%时,流量误差为0. 944%,证实了仿真结果的准确性,同时利用流场仿真信息对流量传感器模型做了进一步的优化。     

预钙化加速类骨磷灰石在镍钛合金表面生长的电化学阻抗谱

通过酸碱处理活化NiTi合金表面,在模拟体液中仿生生长类骨磷灰石层以改善其生物相容性.采用电化学阻抗谱研究了预钙化对加速磷灰石沉积的影响,并基于双层模型建立了电子等效电路.结果表明:随着在模拟体液中浸泡时间的延长,化学处理的NiTi合金表面类骨磷灰石不断生长,并且添加预钙化试样浸泡3 d,即可在合金表面生长出均匀完整的类骨磷灰石层,而未预钙化试样表面沉积物稀少.对应电子等效电路中,预钙化试样电阻值明显大于未预钙化试样的,显示预钙化促进了活化NiTi合金表面类骨磷灰石的生长.     

玻璃表面粘尘与清洁的试验研究

玻璃幕墙、玻璃封闭阳台、玻璃大窗户等在装修中越来越普及，清洗玻璃随之成为人们日常的工作。但是，人们对玻璃的粘尘行为和清洁效果仅限于外观的感觉，对其微观的定量分析迄今不多见。根据表面物理化学和气溶胶等理论，使用光学显微镜系统和激光粒度分析仪，对已沾污的玻璃表面、用洗涤剂清洁的玻璃表面的粘尘行为和清洁技术开展定量试验研究。测定表明：空气湿度对玻璃表面粘附的粉尘形状、粉尘数量和粒径影响很大；玻璃片表面粘附粉尘呈加速进行，经常清洁玻璃表面，更易于玻璃保洁；涂污层为亲水性物质玻璃片粘附的粉尘较为集中，而涂污层为油类物质的玻片表面粘附的粉尘较为分散；有涂层的玻片表面粘附的粉尘比无涂层的玻片粘附更多的粉尘，有涂层的玻片表面粘附的粉尘绝大多数颗粒较小；复合型洗涤剂对油类等亲油性物质的清洗能力比较强，单成分表面活性剂对墨水为代表的亲水性物质清洗功能比较强；在厨房污垢清洗效果方面，用低质量百分比玻璃清洗荆清洁时，更多的是需要机械力的作用；随着玻璃清洗液质量百分比的提高，化学作用很快增强，与机械力相结合后玻璃表面的去污率有很大的提高。     

柚皮活性炭对氨氮吸附性能研究

采用氯化锌活化法制备柚皮活性炭,探讨其对废水中氨氮的吸附性能。结果表明,在pH为2～12,温度为30～50℃条件下,柚皮活性炭对氨氮均能取得较好的吸附效果;相同氨氮初始浓度条件下,随着投加量增加,单位质量柚皮活性炭对氨氮的吸附量明显减少;初始氨氮浓度越大,氨氮吸附量也越大。吸附数值遵循Henry及Freundlich等温吸附模型,吸附过程符合准二级动力学方程。     

温度压力与钻井液密度相互影响规律研究

研究温度和压力对钻井液密度的影响对准确预测井下压力场和温度场以及合理确定钻井液密度具有重要意义。本文基于钻井液密度实验数据,对比分析了现有密度预测模型的准确度,并利用准确度较高的预测模型编程研究了温度和压力对3000m深和7000m深井的井下静液柱压力计算的影响。研究表明,诸多钻井液密度预测模型中K arstad法比较准确;当钻井液温度在井筒内以地温梯度增加时,钻井液密度随井深增加而减小,井深小于7000m时,温度和压力引起的钻井液密度偏差小于5%,静液柱压力偏差小于2%。     

含杂质二氧化碳实际气体干气密封性能研究

基于EOS-CG模型和GERG-2008模型计算含杂质二氧化碳混合气体的密度，基于CO₂-Pedersen模型计算混合气体的黏度。利用模型计算数据拟合获得含杂质二氧化碳混合气体密度、黏度与压力的关系式，用以描述混合气体的实际行为以及黏度随压力变化的规律。采用有限差分法求解稳态雷诺方程，得到了纯二氧化碳和含杂质二氧化碳干气密封开启力、泄漏率以及气膜刚度，并分析了杂质对二氧化碳干气密封性能(开启力、泄漏率、气膜刚度)的影响。考虑的变量有端面平均线速度、气膜厚度、进口温度以及进口压力等。结果表明：当进口压力为15.26 MPa，进口温度为363.15 K，线速度为74.030 m/s，气膜厚度为3.05 μm时，含杂质二氧化碳干气密封开启力和泄漏率都小于纯二氧化碳干气密封开启力和泄漏率，且杂质含量越多，差别越明显；杂质对二氧化碳干气密封开启力、泄漏率、气膜刚度的影响随端面平均线速度的增大而增大；对泄漏率、气膜刚度的影响随气膜厚度的增加而减小；对开启力、泄漏率、气膜刚度的影响随进口温度的增大而减小；对开启力的影响随进口压力的增大先减小，再增大，最后减小，对泄漏率的影响随进口压力的增大先增大后减小，对气膜刚度的影响随进口压力的增大先减小后增大。     

粉煤灰对UEA膨胀性能的影响

研究了不同掺灰量对UEA膨胀剂水泥砂浆和混凝土膨胀性能的影响。结果表明 ,原状灰对UEA膨胀剂的膨胀性能基本没有影响 ,而磨细灰则有较大的影响 ,掺灰量越大 ,影响越大。当磨细灰掺量超过 10 %时 ,UEA的膨胀性能受到削弱     

基于非测地线理论五坐标缠绕的实验研究

本文分析了4坐标缠绕对纤维缠绕构件机械性能和质量的影响,提出摆角坐标B轴的意义,并针对椭球压力容器这种典型的回转体芯模,研究了具体的各坐标机器路径。为了解决4坐标纤维缠绕过程中纤维在封头处的扭曲、堆积现象,进行了5坐标纤维缠绕实验研究。通过4坐标和5坐标的一个标准缠绕线型,分析和对比纱线的变化情况。实验表明,5坐标缠绕较好地解决了封头处纤维堆积问题。     

COD分析中氯离子的影响及分段重铬酸钾法研究

通过实验对COD分析标准方法中硫酸汞屏蔽氯离子效果的可靠性进行了检验,结果表明:硫酸汞对于氯离子的屏蔽作用有限,采用高浓度氧化剂进行低浓度含氯废水COD分析易造成结果误判。在电极电位计算分析基础上提出了分段氧化分析含氯废水COD的方法,并进行了实验验证,结果表明该方法准确可靠,相对偏差小于4%。     

糊精在重晶石和萤石表面吸附特性及作用机理的研究

本工作系统地研究了聚合碳水化合物－糊精在重晶石和萤石表面的吸附特性。发现糊精在矿物表面 的吸附强烈地依赖于矿浆ＰＨ值。糊糊在矿物表面吸附密度最大值为：对于萤石在ＰＨ值大于１２．０，而对于重晶石在ＰＨ为９．７和强酸性范围内。