国产碳纤维拉伸性能研究

通过单丝拉伸试验方法对国产碳纤维的单丝拉伸性能进行系统测试,并采用Weibull分布函数对拉伸强度进行统计分析。结果表明,国产碳纤维的单丝拉伸性能指标与东丽T700级和台丽TC36S型碳纤维仍存在较大差距。扫描电子显微镜SEM分析说明,东丽T700级碳纤维表面光滑平整,台丽TC36S型碳纤维表面有较浅沟槽,国产碳纤维单丝表面沟槽较宽、较深,表面结构的特点可能是导致国产碳纤维拉伸强度较低的主要原因。     

BFRP筋与地聚物混凝土黏结性能试验研究

通过对51个玄武岩纤维复合材料（BFRP）筋-地聚物混凝土界面黏结试件进行中心拉拔试验,分析了BFRP筋与地聚物混凝土的界面黏结破坏机理,研究了BFRP筋表面形式（浅螺纹、喷砂和深螺纹）、直径d（12、16 mm和20 mm）、黏结长度（2.5d、5d和7.5d）、地聚物混凝土强度等级（C30、C40和C50）及混凝土保护层厚度（20、45 mm和69 mm）等因素对BFRP筋-地聚物混凝土界面性能的影响,并与9个BFRP筋-普通混凝土界面黏结试件中心拉拔试验结果进行比较。试验结果表明：BFRP筋-地聚物混凝土界面黏结强度与BFRP筋-普通混凝土界面黏结强度基本相同;BFRP筋表面形式对其黏结性能影响较大,直径为12 mm时,浅螺纹、喷砂和深螺纹BFRP筋与地聚物混凝土的黏结强度分别为15.33、20.49 MPa和22.66 MPa;随着FRP筋直径和黏结长度的增加,BFRP筋与地聚物混凝土黏结强度降低,而随着混凝土强度和和保护层厚度的增加,黏结强度提高。通过CMR和mBPE模型对试验所得黏结应力-滑移曲线进行拟合,发现CMR模型能够较为准确的描述BFRP筋与地聚物混凝土间的黏结应力-滑移关系。     

CFRP筋/钢筋与新型混凝土黏结性能试验研究

通过对27个中心拉拔试样进行测试，研究了碳纤维增强复合材料（CFRP）筋和钢筋分别与地聚物混凝土和硫铝酸盐混凝土两种新型混凝土之间的黏结性能、破坏模式和黏结-滑移关系曲线，并以普通混凝土为参照进行了对比分析。试验结果表明，对于同种混凝土，深螺纹CFRP筋与带肋钢筋的黏结-滑移曲线形状相似，均包含上升和下降段。深螺纹CFRP筋比带肋钢筋的黏结强度更高，且其最大黏结应力所对应的滑移量较带肋钢筋也更高。相比普通混凝土，硫铝酸盐混凝土与CFRP筋和钢筋的黏结性能较高，而地聚物混凝土因强度较低其黏结性能偏低。数据拟合结果显示，CMR模型比m BPE模型能够更好地拟合CFRP筋与地聚物混凝土、硫铝酸盐混凝土和普通混凝土之间的黏结-滑移试验曲线。     

磁流变阻尼器受控RC框剪结构的计算模型及减震研究

为了分析加入磁流变阻尼器(MRD)框剪结构的多维减震性能，基于空间梁单元和壳单元建立了MRD受控框剪结构的三维计算模型。以6层钢筋混凝土(RC)框剪结构为例，采用MATLAB软件开发了未控和MRD受控RC框剪结构的三维计算模型程序，通过将模型程序计算结果与ANSYS软件建立的有限元模型计算结果进行对比，验证了模型及程序的有效性。在兰州波和唐山波作用下，对未控和MRD受控下结构的位移、加速度以及各层层间位移角进行计算。结果表明，未控和MRD受控RC框剪结构的三维计算模型程序能有效模拟结构的三维动力响应及减震效果，在整个地震波持时内，MRD受控RC框剪结构的位移响应均小于对应时间下未控结构的位移响应。     

BFRP筋与低碱度硫铝酸盐水泥混凝土粘结性能试验

为研究玄武岩纤维增强聚合物复合材料(Basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋与低碱度硫铝酸盐水泥混凝土的粘结性能，对共90个粘结试件进行中心拉拔试验，研究了筋材表面形貌、混凝土强度等级等因素对粘结性能的影响。试验结果表明：对筋材表面进行喷砂、缠绕纤维和螺纹处理能显著提高粘结性能，深螺纹环氧树脂BFRP筋与65 MPa低碱度硫铝酸盐水泥混凝土的粘结强度高达39.09 MPa，远大于光滑BFRP筋的13.32 MPa。强度等级对BFRP筋-低碱度硫铝酸盐水泥混凝土粘结试件的粘结强度的影响更明显，此外BFRP筋与低碱度硫铝酸盐水泥混凝土粘结性能高于普通硅酸盐混凝土。最后，通过Cosenza-ManfrediRealfonzo(CMR)模型和修正后的Bertero-Popov-Eligehausen(mBPE)模型)对BFRP筋-混凝土粘结试件的粘结滑移(τ-s)曲线进行拟合，发现CMR模型对粘结滑移曲线的上升段拟合效果较好，清晰准确地反映了其粘结-滑移本构关系，为研究BFRP筋增强硫铝酸盐水泥混凝土结构的力学性能提供了关键理论依据。     

内置保温墙体内聚丙烯连接件耐碱性能研究

内置保温墙体由聚苯板、钢丝焊接网和模板搭设拼装后现场浇筑混凝土而成，其中聚丙烯连接件用来连接钢丝焊接网和聚苯板。为研究聚丙烯连接件在混凝土环境中的长期耐久性能，利用加速试验将聚丙烯连接件浸泡在20、40℃和60℃碱溶液中分别进行老化处理，通过观测表观形貌，测试水吸收性能、力学性能和热性能，获得加速老化后聚丙烯连接件质量增量、极限承载力、刚度保留率、差示扫描量热分析(DSC)曲线和动态热机械分析(DMA)曲线的变化规律。试验结果表明，经过20、40℃和60℃碱溶液浸泡6个月后，聚丙烯连接件表观形貌无明显变化，试样质量随浸泡时间延长而增加。试样极限荷载和刚度在老化前3个月基本保持不变，在老化6个月后均增长40%～50%。老化6个月后，聚丙烯连接件的热性能无明显退化。老化前后试样的DSC曲线和DMA曲线基本一致，老化作用的影响较小。