FRP-UHTCC复合层抗剪增强钢筋混凝土梁受力性能试验研究

进行了6根纤维增强复合材料(FRP)格栅增强超高韧性纤维水泥基(UHTCC)复合材料加固钢筋混凝土梁的受剪性能试验研究,将FRP格栅增强率和剪跨比作为试验变量,分析各变量对FRP-UHTCC复合增强混凝土梁受剪性能的影响。在试验研究的基础上,给出了FRP-UHTCC复合增强混凝土梁的受剪承载力计算方法。结果表明:加固梁的破坏模式为剪压破坏和受压区混凝土压碎破坏,FRP-UHTCC复合层与混凝土间黏结良好,可以有效抑制混凝土斜裂缝的形成和发展;随FRP格栅增强率的提高,加固梁的受剪承载力得到显著提高;随剪跨比的增加,加固效果更加明显;与未加固的普通混凝土梁相比,加固梁极限荷载的最大提高幅度为61%;受剪承载力理论计算值与试验值吻合较好,可以有效预测FRP-UHTCC复合增强混凝土梁的受剪性能。     

BFRP格栅/改性MMA树脂混凝土复合增强RC梁抗弯力学性能

为了研究BFRP格栅增强MMA树脂混凝土(BFRP-MMA)复合加固RC梁的抗弯力学性能、破坏形态及抗弯承载力计算方法,分别采用MMA树脂混凝土、普通环氧树脂混凝土以及两者与BFRP格栅的复合材料对RC梁进行了抗弯加固并进行了4点抗弯承载力静载试验。试验结果表明:BFRP-MMA复合材料与RC梁黏结性能良好,其破坏形态表现为BFRP格栅断裂。采用纯改性MMA及BFRP-MMA复合加固RC梁,均可以提高梁的开裂荷载。BFRP-MMA复合加固RC梁的极限抗弯承载力和变性能力相对RC梁分别提高了50.8%和108%。此外,根据建立的抗弯承载力计算方法所得计算值与试验值吻合良好。     

基于非接触式观测技术的FRP/ECC复合材料反复受拉本构关系模型

考虑不同种类的纤维复合材料(FRP)格栅、格栅层数及加卸载循环方式,采用非接触式观测技术(DIC)和传统应变片测量方法,对FRP格栅与ECC复合材料试件进行了单轴反复拉伸试验,研究复合材料的轴向抗拉力学性能,验证DIC非接触式观测技术的有效性。在试验结果的基础上,提出了FRP/ECC复合材料反复受拉本构关系模型。试验结果表明,玄武岩(BFRP)格栅/ECC能充分地发挥纤维格栅的材料性能和ECC基体的高延伸性和多点开裂特性,显著提高ECC基体的极限抗拉强度。不同循环加载方式对FRP/ECC复合材料试件的加卸载路径有显著影响,但对其极限应力/应变的影响较小。BFRP/ECC复合材料的变形恢复能力要优于CFRP/ECC复合材料的变形恢复能力。DIC非接触式观测技术能有效地捕捉到试件的开裂,观测裂缝的萌生、发展过程,获得破坏形态,获得应力-应变全曲线。计算结果表明,建议的应力-应变关系模型与试验结果吻合较好,可以有效地预测FRP/ECC复合材料的反复受拉本构关系。     

建筑废弃混凝土再生利用新技术的试验研究

将废弃混凝土破碎加工成再生集料部分或全部代替天然集料,配制形成再生混凝土实现建筑废弃物资源化利用,存在成本增加和二次污染的问题.本研究基于堆石混凝土技术,提出一种废弃混凝土再生利用新技术.将建筑废弃混凝土简单破碎成大粒径骨料堆积形成堆体,然后浇筑性能优良的自密实混凝土形成堆体混凝土,进行了自密实混凝土的填充性能、堆体混凝土抗压和抗折试验研究.试验结果表明:自密实混凝土能够较好地填充废弃混凝土空隙形成均匀的堆体混凝土,堆体混凝土的抗压强度和弯曲抗拉强度与浇筑的自密实混凝土强度相当.本研究提出的废弃混凝土利用新技术可以高效经济的实现对废弃混凝土的再生资源化与重新开发利用.     

玄武岩格栅增强水泥基复合材料单轴拉伸力学性能试验及本构关系模型

考虑玄武岩纤维增强树脂合物基复合材料(BFRP)格栅层数和水泥基复合材料(ECC)配比等因素,对BFRP增强大掺量粉煤灰/矿粉ECC棒骨试件进行了静力单轴拉伸试验,研究掺加增强粉煤灰/矿粉ECC的抗拉力学性能。结合试验数据,基于Richard和Abbot的弹塑性应力-应变公式提出掺加增强ECC的应力-应变本构关系模型。试验结果表明:随着掺加层数的增加,格栅增强ECC的极限抗拉强度显著增大。同配合比掺矿粉制成的ECC抗压强度、开裂应变及应力高于掺粉煤灰制成的ECC。掺加增强掺矿粉ECC试件相对掺粉煤灰ECC试件具有较好的抗拉力学性能。计算结果表明,建立的单轴受拉本构关系模型可以有效地预测掺加增强ECC的应力-应变关系和极限抗拉强度。     

基于非接触式观测技术的FRP/ECC复合材料#br# 反复受拉本构关系模型

考虑不同种类的纤维复合材料（FRP）格栅、格栅层数及加卸载循环方式,采用非接触式观测技术（DIC）和传统应变片测量方法,对FRP格栅与ECC复合材料试件进行了单轴反复拉伸试验,研究复合材料的轴向抗拉力学性能,验证DIC非接触式观测技术的有效性。在试验结果的基础上,提出了FRP/ECC复合材料反复受拉本构关系模型。试验结果表明,玄武岩（BFRP）格栅/ECC能充分地发挥纤维格栅的材料性能和ECC基体的高延伸性和多点开裂特性,显著提高ECC基体的极限抗拉强度。不同循环加载方式对FRP/ECC复合材料试件的加卸载路径有显著影响,但对其极限应力/应变的影响较小。BFRP/ECC复合材料的变形恢复能力要优于CFRP/ECC复合材料的变形恢复能力。DIC非接触式观测技术能有效地捕捉到试件的开裂,观测裂缝的萌生、发展过程,获得破坏形态,获得应力-应变全曲线。计算结果表明,建议的应力-应变关系模型与试验结果吻合较好,可以有效地预测FRP/ECC复合材料的反复受拉本构关系。