外贴预应力玻璃钢板加固混凝土梁试验研究

本文针对外贴复合材料加固混凝土梁存在的不足,将玻璃纤维材料(GFRP)先施加预应力,再将其外贴到混凝土梁受拉面以提高混凝土梁的承载能力.针对GFRP板横向抗剪切挤压强度低的缺点,研究对GFRP板的预应力施加方法,在此基础上完成了9根不同预应力度,不同混凝土强度等级混凝土梁的抗弯试验;同时完成了4根预应力GFRP板在梁侧立面不同粘贴方式抗剪试验研究.试验结果表明,外贴预应力GFRP板加固混凝土梁可大幅度提高混凝土梁的开裂弯矩、极限承载力及GFRP板的强度利用率,改善梁的裂缝开展情况及提高梁的抗变形能力.     

玄武岩纤维布抗剪加固破损钢筋混凝土深梁的应变分析

为了研究玄武岩纤维(BF)布抗剪加固破损钢筋混凝土深梁的应变变化规律,对6根破损的钢筋混凝土深梁进行抗剪加固处理,对加固后的钢筋混凝土深梁进行二次加载试验。研究不同剪跨比、不同粘贴方式下钢筋混凝土深梁的破坏过程、破坏形态及玄武岩纤维布和混凝土的应变分布规律以及不同因素对应变分布的影响,为抗剪加固破损钢筋混凝土深梁的理论计算分析奠定基础。     

玻璃钢板加固混凝土梁界面应力有限元分析

本文对玻璃钢板加固混凝土梁界面应力进行了有限元分析,研究了不同玻璃钢板长度、厚度对界面应力的影响,得到了界面应力随玻璃钢板长度、厚度变化的规律.有限元计算结果与试验结果吻合较好.     

梁压区边缘设置碳纤维板抗弯承载力试验研究

对2根受压区设置CFRP板的钢筋混凝土适筋梁进行静载四点弯曲试验,分别为在受压区设置一层CFRP板和二层CFRP板.实测轴向荷载-挠度关系曲线,分析加固梁的受压破坏形式、受压区设置CFRP板对适筋梁抗弯承载力、挠度以及应变的影响规律,同时进行1根普通钢筋混凝土适筋梁的静载试验,与受压区设置CFRP板的适筋梁进行比较,最后验证CFRP板加固混凝土构件应考虑CFRP板受压性能对构件承载力的提高作用,并推导出受拉面和受压面粘贴CFRP板加固的矩形截面受弯构件的正截面承载力计算公式.     

FRP板加固钢筋砼梁正截面强度分析

根据平面假设对外贴纤维增强复合材料加固钢筋混凝土梁进行了弹塑性变形全过程分析,分析了不同配筋率情况下,加固率与极限弯矩、极限曲率的关系.结果表明:外贴FRP材料可以提高钢筋混凝土梁的极限承载力,但开裂前对钢筋混凝土梁的受力性能影响很小.对于较小的配筋率的钢筋混凝土梁,根据加固率的不同,可能发生FRP板拉断的破坏模式,也可能发生压区混凝土压碎的破坏模式.但对于较大配筋率的钢筋混凝土梁,不管加固率的大小,均不可能发生FRP板拉断的破坏模式.加固效果对相对小配筋率的梁更显著,随着配筋率及加固率的增加,加固钢筋混凝土梁的极限抗弯能力的增加率逐渐减小.     

粘贴CFRP板加固钢筋混凝土梁的长期变形性能试验研究与数值模拟

为了研究实际工程中粘贴CFRP板加固钢筋混凝土梁的长期变形性能,从而为加固梁在长期使用过程中是否满足结构的正常使用极限状态提供判断依据,并解决长期试验操作难度大、时间跨度长的问题,进行了粘贴CFRP板加固钢筋混凝土梁的加固以及粘贴CFRP板加固钢筋混凝土梁在持续荷载作用下的长期变形试验,建立了用于计算粘贴CFRP板加固钢筋混凝土梁的长期变形的非线性有限元模型。数值计算结果与试验结果吻合较好。利用该模型对粘贴不同厚度CFRP板的加固梁的长期变形进行了数值计算,结果表明CFRP板对加固梁的长期变形的影响不明显,其总变形的减小主要来源于CFRP板对瞬时变形的约束。     

玄武岩纤维布抗剪加固受损混凝土短梁研究

为了研究玄武岩纤维布加固受损混凝土短梁的抗剪性能,采用BFRP布外贴法对6根受损混凝土短梁进行抗剪性能的试验研究和理论分析。研究结果表明,受损混凝土短梁外贴BFRP布加固后,抗剪承载力有所提高、跨中挠度有所减小,加固后试件抗剪承载力提高幅度最高可达31.6%;剪跨比和加固方式对加固后受损梁的抗剪性能有不同程度的改善。采用拉-压杆模型对抗剪加固的受损短梁抗剪承载力计算更为简洁准确;采用BFRP布对受损混凝土短梁的抗剪加固具有可行性。     

一种粘贴FRP加固混凝土梁设计阶段的挠度验算方法

目前我国的加固规范对混凝土梁进行外贴FRP加固设计时采用的仍是基于承载能力极限状态的设计方法,在设计阶段只针对加固梁的承载能力进行设计,缺少对加固梁变形进行控制验算的过程,不能保证加固梁在长期使用过程中满足正常使用极限状态的要求。而现有的研究中用于计算加固梁长期挠度的方法大多需要复杂的编程和烦琐的迭代计算过程,并不适用于加固设计阶段采用。因此,仍然需要一个简单且较为准确和安全的解析法来计算加固梁的挠度,以此来满足大范围用于实际工程对结构加固设计的要求。进行了粘贴CFRP板加固混凝土梁(RC梁)在荷载持续作用下的徐变试验,推导了加固梁的短期刚度Bs及由混凝土徐变、收缩导致的挠度增大系数λ,由此提出了一种在设计阶段验算加固梁挠度的方法并与试验数据进行了对比验证。结果表明,提出的加固梁变形验算方法可用在加固设计过程中验算加固梁的变形,从而保证加固梁的安全使用。     

碳/玻璃混杂纤维复合材料力学性能及其加固混凝土梁抗弯性能研究

混杂纤维复合材料可以优化单一FRP(Fiber Reinforced Plastic)复合材料的性能,是未来FRP复合材料发展的主导方向.本文试验研究了碳/玻璃混杂纤维复合材料的直接拉伸性能,在材料性能研究的基础上,采用碳/玻璃纤维混杂布对混凝土梁进行抗弯加固,并与单一碳纤维布加固梁进行了比较.结果表明,当纤维布层数相同时,碳/玻璃纤维混杂布加固梁的位移延性系数相比单一碳纤维布加固梁提高约9%,表明碳/玻璃混杂纤维复合材料可以显著改善单一碳纤维复合材料的延性.     

玄武岩纤维布加固损伤RC梁弯曲疲劳试验研究

结合大量混凝土桥梁存在病害需要加固、桥梁主要承受疲劳荷载的实际情况,研究等幅、变幅疲劳荷载下,粘贴不同层数玄武岩纤维布加固预损伤混凝土梁疲劳寿命、刚度退化速率等。结果表明,1等幅、变幅疲劳荷载作用下,粘贴2层、3层玄武岩纤维布较粘贴1层试验梁疲劳寿命均分别提高20%、40%左右;粘贴相同层数玄武岩纤维布时,变幅疲荷载劳作用较等幅疲劳荷载作用试验梁疲劳寿命降低16%左右。2变幅疲劳可显著加快试验梁钢筋应变、跨中挠度发展,其跨中挠度和疲劳次数关系曲线表现为明显"凹"型。3未粘贴纤维布等幅疲劳时试验梁刚度衰减速率为0.313MN·m~2/万次,粘贴1层、2层、3层纤维布等幅疲劳时试验梁刚度衰减速率为0.014MN·m~2/万次左右,粘贴1层、2层、3层纤维布变幅疲劳时试验梁刚度衰减速率为0.050MN·m~2/万次左右,可见粘贴玄武岩纤维布可降低试验梁疲劳刚度衰减速率,变幅疲劳显著增大试验梁疲劳刚度衰减速率。     

国内外玻璃钢工业发展概况

概述了美、日、欧洲和我国玻璃钢产品产量及应用情况，着重介绍了近几年国内玻璃钢工业的发展，并指出目前形势及今后发展方向。     

基于分形理论和扩展有限元法的钢纤维混凝土损伤破坏机理

为研究钢纤维混凝土损伤破坏过程和裂纹发展演化机理,基于分形理论和扩展有限元法,建立钢纤维混凝土立方体抗拉试验细观有限元模型和切口梁三点弯曲试验有限元模型,以相关试验测试结果为基础,比较验证了所建有限元分析模型的可靠性。以裂纹分形维数表征钢纤维混凝土损伤演化过程,考察不同钢纤维体积掺量和长度、粗骨料形状等重要因素对钢纤维混凝土损伤演化过程的影响。结果表明,基于裂纹分形维数的损伤值可以较好地反映钢纤维混凝土的损伤演化过程及特征,钢纤维体积掺量、长度的增加和骨料形状的不规则化会延缓钢纤维混凝土立方体试件的损伤演化过程,钢纤维体积掺量、初始裂纹距跨中距离的增加和初始裂纹缝高比的减小可在较小程度上延缓钢纤维混凝土切口梁的损伤演化过程。     

GFRP筋高温破坏特性测试方法

采用自行研制的纤维增强塑料(FRP)筋高温力学性能测试系统,对玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋在高温火灾下的受力变形性能进行测试.结果表明,采用本测试方法可得到GFRP筋在火灾下真实的应力-应变曲线;高温火灾下GFRP筋的破坏特性与常温下显著不同;以炉体外试样长度作标距的试验测试方法并不能很好地反映高温作用下GFRP筋真实的受力和变形行为.     

玻璃纤维增强塑料锚杆设计研究

锚杆支护方法在岩体加固工程中被广泛应用,锚杆作为支护结构的核心应具有足够的安全度和耐久性。由于钢材易腐蚀,钢锚杆的耐久性受到质疑。玻璃纤维增强塑料(GFRP)锚杆是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新型加固材料,具有较好的力学性能和耐腐蚀性能,用其代替传统钢筋用于边坡加固可较好地解决锚杆耐久性问题。GFRP锚杆的结构设计包括锚杆选型,内、外锚固段设计,锚杆间距设计等内容。与钢锚杆相比,GFRP锚杆对横向荷载有较强的敏感性,不能直接与紧固器(如螺母)相连。本项目对自发研制的螺纹耦合半模钢夹具的夹持力进行了试验测试。试验结果表明,单个夹具的夹持力可达到15 t,两个夹具并行使用,可达到35 t的夹持力,完全满足工程锚杆最大荷载设计要求。但夹具与混凝土之间的粘结力均低于锚杆的设计强度,因此,采用两个并行夹具加钢垫板的方式对GFRP锚杆进行外部端部锚固。     

GFRP筋增强混凝土梁受力性能分析

本文运用非线性全过程分析方法分析了GFRP筋增强混凝土梁和钢混凝土梁不同的受荷－变形性能,指出针对GFRP筋的强刚度特性,为充分利用GFRP筋的高强特性,有必要采用预应力构件,文章进一步分析了预应力GFRP筋增强混土梁的受荷－变形性能。     

考虑不同位置变化的GFRP筋与混凝土粘结试验研究

通过对GFRP筋混凝土试件进行内贴片单端拉拔试验,将试验数据进行总结和分析,绘制GFRP筋应变随荷载和不同位置变化的分布曲线,探讨曲线各自的特征;研究GFRP筋与混凝土之间的粘结应力及滑移随不同位置变化的分布情况。试验结果表明,由于GFRP筋材料本身特性的原因使得其与混凝土之间的粘结应力随位置的变化规律与钢筋混凝土有显著的不同;运用粘结长度范围内不同位置处的滑移拟合公式得到的随不同位置变化的滑移曲线计算值与试验值吻合良好。     

Flexural behavior of methyl methacrylate modified unsaturated polyester polymer concrete beams reinforced with glass‐fiber‐reinforced polymer sheets

This study represents the behavior of flexural test of methyl methacrylate modified unsaturated polyester polymer concrete beam reinforced with glass‐fiber‐reinforced polymer (GFRP) sheets. The failure mode, load–deflection, ductility index, and separation load predictions according to the GFRP reinforcement thickness were tested and analyzed. The failure mode was found to occur at the bonded surface of the specimen with 10 layers of GFRP reinforcement. For the load–deflection curve, as the reinforcement thickness of the GFRP sheet increased, the crack load and ultimate load greatly increased, and the ductility index was found to be the highest for the beam with the thickness of the GFRP sheet at 10 layers (6 mm) or 13 layers (7.3 mm). The calculated results of separation load were found to match only the experimental results of the specimens where debonding occurred. The reinforcement effect was found to be most excellent in the polymer concrete with 10 layers of GFRP sheet reinforcement. The appropriate reinforcement ratio for the GFRP concrete beam suggested by this study was a fiber‐reinforced‐plastic cross‐sectional ratio of 0.007–0.008 for a polymer concrete cross‐sectional ratio of 1 (width) : 1.5 (depth). © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

玻璃钢离心萃取器及其应用

介绍玻璃钢离心萃取器的结构设计和性能实验，包括材料的选定，对样机进行连续运转７００ｈ的力学性能实验，以及流体力学性能和传质性能实验。结果表明玻璃钢离心萃取器具有良好的性能，可应用于工业生产有萃取、净化流程中。     

增强尼龙在离心泵密封环上的应用

选用具有良好力学性能及优异摩擦性能的增强尼龙作为离心泵密封环的材料,根据离心泵的结构,给出了密封环的密封结构形式及配合尺寸。试验表明,增强尼龙密封环的使用寿命达8000h以上,耐磨性、耐腐蚀性及抗汽蚀性良好．