玻璃钢纤维复合材料横担高周疲劳性能

针对由风致振动引起的输电塔复合材料横担疲劳问题,对6个新型足尺带钢套管的玻璃钢纤维(GFRP)复合材料横担试件进行了高周(50万次)疲劳性能试验研究,监测了试件的受力状态,分析了其荷载-位移-时间曲线和耗能能力的变化.对未发生明显疲劳破坏的试件进行极限承载力试验,得到其剩余极限承载力.基于剩余强度理论评价了试件的累积损伤并对其疲劳寿命进行预测.结果表明:GFRP复合材料横担试件具备良好的抗疲劳性能,最不利荷载工况下的平均疲劳寿命可达550万次,安全裕度较高.     

钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋黏结锚固性能试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与变形钢筋的黏结锚固性能,克服陶粒混凝土韧性差及其与钢筋黏结性能不佳的缺陷,对16组不同混杂比的钢纤维、聚丙烯纤维陶粒混凝土试件进行中心拉拔试验,得到混杂纤维掺量对陶粒混凝土与钢筋黏结破坏形态、黏结强度以及黏结滑移曲线的影响规律。采用能量法量化评价混杂纤维对黏结滑移的影响,利用试验数据计算得到钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋的临界锚固长度。结果表明:钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土拉拔试件的破环形态为拔出破坏,延性较好; 黏结滑移曲线具有完整的上升段和下降段,钢纤维和聚丙烯纤维混掺对黏结强度可产生正混杂效应,钢纤维对黏结性能的改善起主导作用,聚丙烯纤维次之; 混杂纤维能大幅提升黏结滑移曲线的上升段及下降段能量吸收值,明显改善黏结韧性和变形能力; 混杂纤维陶粒混凝土的临界锚固长度较未掺纤维时可减小23%; 掺入钢-聚丙烯混杂纤维能显著改善陶粒混凝土与变形钢筋的锚固黏结性能,提高黏结延性,减小陶粒混凝土与变形钢筋的的锚固长度。     

Combination form analysis and experimental study of mechanical properties on steel sheet glass fiber reinforced polymer composite bar

The concept of steel sheet glass fiber reinforced polymer (GFRP) composite bar (SSGCB) was put forward. An optimization plan was proposed in the combined form of SSGCB. The composite principle, material selection, and SSGCB preparation technology have been described in detail. Three-dimensional finite element analysis was adopted to perform the combination form optimization of different steel core structures and different steel core contents based on the mechanical properties. Mechanical tests such as uniaxial tensile, shear, and compressive tests were carried out on SSGCB. Parametric analysis was conducted to investigate the influence of steel content on the mechanical properties of SSGCB. The results revealed that the elastic modulus of SSGCB had improvements and increased with the rise of steel content. Shear strength was also increased with the addition of steel content. Furthermore, the yield state of SSGCB was similar to the steel bar, both of which indicated a multi-stage yield phenomenon. The compressive strength of SSGCB was lower than that of GFRP bars and increased with the increase of the steel core content. Stress-strain curves of SSGCB demonstrated that the nonlinear-stage characteristics of SSGCB-8 were much more obvious than other bars.     

GFRP材料在热力管道桥上的应用

GFRP材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,此材料主要用于锚杆、混凝土受力筋,鲜有用于桥梁拉索。本文结合工程实例,阐述了GFRP材料的力学特点、GFRP桁架桥整体设计思路及应用前景,运用MADIS三维有限元分析计算,理论计算与成桥实验吻合,为类似管道桥梁工程的设计提供指导。     

GFRP管钢筋混凝土偏压长柱的试验研究

通过15个GFRP管钢筋混凝土长柱和1个无GFRP管约束的钢筋混凝土柱在偏心受压作用下的试验,研究了其破坏形态及力学性能,并分析了混凝土强度、长径比、偏心距等因素对柱力学性能的影响.试验结果表明,GFRP管的约束作用能有效提高柱的承载力及延性;随着混凝土强度的提高,GFRP管钢筋混凝土柱的承载力和刚度增大;随长径比和偏心距的增大,GFRP管对混凝土的约束效果降低,柱的承载力降低;平截面假定适用于GFRP管钢筋混凝土偏压长柱的计算.     

GFRP圆柱抗侧向弯曲性能试验研究

通过3根GFRP空心圆柱和3根GFRP-混凝土实心柱构件的侧向受弯试验,得到各试件的荷载-位移和荷载-应变关系曲线以及极限荷载。试验结果表明,随着纤维纵横向铺层比例的提高,空心构件的极限承载力以及抗弯刚度均有所提高,而实心构件仅增大极限承载力,但对抗弯刚度影响不大;长径比越小,空心和实心构件的极限承载力和抗弯刚度均增大,且实心构件相比于空心构件的承载力增长幅度较大。     

玻璃纤维增强复合材料输电桁架塔结构静力性能试验研究

为探究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)输电桁架塔的结构整体受力性能,对1个采用GFRP的220 k V输电桁架塔足尺模型开展试验。该输电桁架塔高8.75 m,由高1.25 m的钢质地线支架和高7.5 m的GFRP塔身以及GFRP横担组成。通过钢丝绳和反力墙对桁架塔进行加载,模拟该结构在3种不同设计荷载工况作用下的受力情况。试验结果表明:GFRP桁架塔在各荷载工况作用下产生了较大的弹性变形,而结构中各杆件的应力值均较小,在最不利荷载工况作用下的最大应力远低于材料的强度设计值。这表明,GFRP输电桁架塔的整体受力性能良好,可以满足输电工程的设计使用要求。     

构造煤微孔特征及成因探讨

基于不同变形类型和程度气煤、焦煤和无烟煤级构造煤样品的微孔（孔径<2 nm）测试结果,分析煤中微孔随煤级和变形的变化规律,探讨微孔成因。结果表明：煤中微孔孔径呈3峰分布,分别为峰1（0.457 7~0.548 0 nm）、峰2（0.548 0~0.686 3 nm）和峰3（0.785 5~0.899 0 nm）;弱和中等变形作用总体对各峰孔容和峰位影响不大,对应变形煤随煤级增高,气煤到焦煤除峰3孔容小幅增加外各峰对应孔容和峰位无明显变化,焦煤到无烟煤各峰对应孔容均显著增大,峰位则差异变化;较强和强变形作用导致峰1和峰2峰位向小孔径方向偏移,孔容除无烟煤峰2外显著提高,对峰3的影响表现在气煤和焦煤孔容小幅增加,无烟煤孔容显著减小,各煤级峰位始终固定不变;推断煤中微孔成因类型应为2种,分别对应于峰1+峰2和峰3的芳香层间孔和芳环有序堆叠形成的柱状孔。     

沉箱化学植筋在厦门港嵩屿港区二期岸壁A标中的应用

植筋技术工艺简单,施工方便,具有较高的施工实用性和灵活性。本文结合嵩屿港区二期岸壁工程A标沉箱植筋的施工,介绍了水运工程植筋技术的原理和计算依据,从材料、工序等方面叙述了植筋施工的要点,通过验证性试验进行效果检验,为类似施工提供一定的参考。     

基础自重平衡法静力试桩的应用

针对传统的静力试桩方法因场地条件或者经济因素使其应用受到限制问题,提出一种利用基础自重进行试桩的方法,并给出了计算公式和适用范围以及应注意的问题。通过多年工程实践验证,该方法简单实用,且经济安全,对现场吊装的要求不高,是一种方便可行的静力试桩方法。