冻融、海蚀和老化条件下GFRP隔震支座橡胶片劣化性能试验研究

综合考虑冻融、海蚀和老化条件下GFRP隔震支座的材料组成和所处环境的情况,确定橡胶片性能变化是GFRP隔震支座力学性能变化的主要因素之一.对32个GFRP隔震支座分别开展海水腐蚀、高温老化和水冻水融试验,并分析试验前后橡胶片力学性能的变化规律.结果表明:在冻融、海蚀和老化条件下,橡胶片硬度、定伸应力和拉伸强度随着时间推移而增大,橡胶片拉断伸长率随着时间推移而下降.橡胶片在试验中力学性能变化率有所不同,考察时间、温度和水分因素对橡胶片力学性能影响,分析比较得出对于橡胶片力学性能劣化,温度影响显著,水分影响次之,时间影响甚微.     

冻融条件下GFRP隔震支座力学性能试验研究

冻融循环是影响寒冷地区玻璃纤维增强复合材料(GFRP)隔震支座性能变化的主要因素.为了研究其影响,对12个GFRP隔震支座分别开展水冻水融试验,采用标准冻融试验箱模拟低温气候变化,对GFRP橡胶支座进行冻融循环处理25、50、75次,并对其进行刚度性能试验,采用与标准试件进行对比分析的方法,研究试验前后支座性能的变化规律.结果 表明:冻融后GFRP隔震支座的水平刚度比常温下的要高;经历过冻融试验的GFRP隔震支座,其水平刚度随着测试时间的增长而减小.同时,当压应力不变时,水平刚度随着剪应变增加而下降;当剪应变不变时,水平刚度随着压应力增大而下降,且能够承受极限水平刚度的压应力和剪应变越来越小.无橡胶层保护的GFRP隔震支座的水平刚度变化幅度小于有橡胶层保护的GFRP隔震支座的水平刚度变化幅度,极限水平刚度的压应力和剪应变更小.采用最小二乘法对其水平刚度变化进行分析并给出衰减曲线和衰减函数,水平刚度的变化趋势基本符合二次多项式规律.     

FRP弯角夹芯结构的受力性能试验研究

主要开展了FRP弯角夹芯板弯曲试验,在悬臂梁试验中,改变玻璃纤维面层层数和面层角度两个变量,观察FRP弯角夹芯板发生的破坏状态。试验结果表明,FRP弯角夹芯板在不同面层层数和面层角度条件下,破坏都发生在固定端和拐角处;FPR能够有效地提高弯角板的刚度和强度。分别测量FRP弯角夹芯板在发生破坏时承载力、位移和应变的变化趋势,试验结果表明,增大面层层数或采用面层角度为90/90,都可以提高FRP弯角夹芯板的刚度和强度。     

变厚度FRP曲面夹芯板受力性能分析

研究了一种变厚度FRP曲面夹芯板的受力性能。利用有限元软件,在拉伸、剪切和弯曲作用下,分析变厚度FRP曲面夹芯板应力分布情况,分析结果得出,应力的最大值发生在支座部位并沿着板长减小。基于Tsai-Wu准则和第一、三主应力,在拉伸、剪切和弯曲组合荷载作用下,考察面层厚度、芯部厚度和铺层方向对破坏模式的影响,分析结果表明,分别增大面层厚度或芯部厚度,或采用0/90/0/90铺层角度,都可以提高夹芯板强度性能,为GFRP曲面夹芯板设计提供指导。     

冻融条件下GFRP隔震支座力学性能试验研究

冻融循环是影响寒冷地区玻璃纤维增强复合材料(GFRP)隔震支座性能变化的主要因素.为了研究其影响,对12个GFRP隔震支座分别开展水冻水融试验,采用标准冻融试验箱模拟低温气候变化,对GFRP橡胶支座进行冻融循环处理25、50、75次,并对其进行刚度性能试验,采用与标准试件进行对比分析的方法,研究试验前后支座性能的变化规律.结果 表明:冻融后GFRP隔震支座的水平刚度比常温下的要高;经历过冻融试验的GFRP隔震支座,其水平刚度随着测试时间的增长而减小.同时,当压应力不变时,水平刚度随着剪应变增加而下降;当剪应变不变时,水平刚度随着压应力增大而下降,且能够承受极限水平刚度的压应力和剪应变越来越小.无橡胶层保护的GFRP隔震支座的水平刚度变化幅度小于有橡胶层保护的GFRP隔震支座的水平刚度变化幅度,极限水平刚度的压应力和剪应变更小.采用最小二乘法对其水平刚度变化进行分析并给出衰减曲线和衰减函数,水平刚度的变化趋势基本符合二次多项式规律.