钢筋混凝土矩形空心墩柱的FRP约束效应研究

为了正确评价纤维增强复合材料(FRP)约束效应对钢筋混凝土(RC)空心墩柱受力性能的影响,首先采用有限元数值模拟方法,对FRP类型、厚度、幅宽和间距参数影响下约束RC矩形空心柱的轴压荷载、约束混凝土压应变、箍筋和FRP拉应变的变化规律进行研究。基于模拟结果,提出一种考虑FRP布环箍和箍筋共同约束效应的侧向约束压力计算公式,进而建立FRP约束混凝土压应力-应变模型。进一步应用提出的FRP约束混凝土模型评价FRP加固矩形空心桥墩的受力性能,并与试验结果对比,两者吻合较好。     

新型玄武岩FRP布加固混凝土结构性能试验

为研究新型玄武岩纤维增强复合材料(FRP)布加固混凝土圆柱结构性能,制作了12根试件并进行轴心受压试验,通过改变不同粘贴层数,分析了混凝土柱承载力、延性的变化,以及玄武岩FRP布约束混凝土作用机理。结果表明,粘贴玄武岩FRP布加固结构,可以有效改善结构的力学性能,提高混凝土极限强度和极限应变,提高加固墩柱的承载能力;随着玄武岩FRP布层数增加,混凝土的延性得到较大改善,外贴1~3层玄武岩FRP布加固时,混凝土柱的延性提高幅度约为30.9%~80.7%;玄武岩FRP布约束力主要是在混凝土受压后达到屈服应力时产生;采用玄武岩FRP布进行结构加固,并不是粘贴层数越多加固效果越好。     

约束钢筋混凝土矩形空心墩的FRP布拉应变试验研究

为了确定影响约束钢筋混凝土(RC)空心墩的纤维增强复合材料(FRP)有效拉应变的参数,建立其正确的计算模型,对10个FRP约束RC矩形空心墩进行了恒轴压、水平单向反复荷载作用下的拟静力试验。分析了不同约束试验空心墩的FRP拉应变实测值,结果表明:影响FRP布拉应变的参数包括约束区损伤位置、FRP类型和配箍率、剪跨比和约束墩的破坏模式。与不同FRP有效拉应变计算值进行对比,验证了弯曲破坏下约束矩形空心墩的FRP实测值与剥离破坏下FRP应变计算结果较接近,而与环向包裹粘贴或FRP拉断破坏模式下的FRP计算值相差较大。     

GFRP-珊瑚礁混凝土柱偏心受压承载性能及弯曲延性分析

为研究偏心距、配箍率对玻璃纤维复合材料(GFRP)筋珊瑚礁混凝土柱偏心受压承载性能和弯曲延性的影响,对5根珊瑚礁混凝土柱进行偏心受压试验,研究偏心距对试件承载性能、GFRP纵筋应变、混凝土应变、竖向位移及柱中挠度的影响。基于上述5组偏心距,采用ANSYS软件建立15根珊瑚礁混凝土柱模型,即每组偏心距下分别设计0.375%(箍筋间距分别为100、75、50 mm,下同)、0.500%、0.750%三种配箍率构件。最后,提出构件弯曲延性、截面曲率的计算方法。结果表明：随着偏心距增加,构件的承载力减小,受压侧GFRP纵筋应变增长速度减小;配箍率的增加不仅提高了试件承载力,同时减小了柱中挠度。构件承载力及弯曲延性的理论计算值同ANSYS软件模拟结果吻合良好。     

多因素影响下FRP约束混凝土柱FRP有效极限拉应变研究进展

FRP侧向约束作用使混凝土柱处于三向受压状态,可提高混凝土柱的抗压强度和延性。FRP有效极限拉应变是确定FRP侧向约束力的关键参数,对FRP约束混凝土轴压峰值应力和峰值应变计算模型、应力-应变模型的建立至关重要,其影响因素众多。目前国内外研究者在FRP有效极限拉应变取值方面取得了一些有价值的研究成果,但得到的FRP有效应变系数离散性较大,考虑的影响因素不全面。基于现有研究成果,对FRP有效极限拉应变的影响因素进行了系统分析,指出了当前FRP有效极限拉应变研究存在的不足和未来需深入研究的方向。     

HRB600E钢筋混凝土柱抗震性能及有限元分析

为研究配置HRB600E钢筋混凝土柱抗震性能,对不同轴压比和配箍率的5个试件进行低周反复加载试验,并通过ABAQUS软件进一步分析混凝土强度及配筋率对试件抗震性能的影响.研究结果表明:配置HRB600E钢筋的混凝土柱承载力高、变形及耗能性能良好;随轴压比增加,试件承载力、初始刚度增大,延性相对降低;随配箍率增大,试件延性和耗能能力增大.建立的ABAQUS有限元模型能较为合理准确的模拟出HRB600E钢筋混凝土柱的受力性能.随混凝土强度提高,各试件承载力相差不大,延性和耗能能力有所增强;随纵筋配筋率增加,试件承载力、延性和耗能能力增强.     

复合材料管-钢管约束混凝土组合柱的轴压性能

通过纤维增强复合材料(FRP)管-钢管约束混凝土组合柱的轴压试验,分析组合柱的受力特点、破坏形态、本构关系和承载力。结果表明:在荷载作用初期,FRP管的约束作用较小;在荷载作用后期,FRP管的环向应力增长较快,故以FRP管的环向断裂作为承载力极限状态指标。将现有理论计算模型与试验所得受约束混凝土的应力-应变关系进行对比,发现空心构件极限应变的理论计算误差较大,而实心构件吻合较好。最后提出了一种可用于确定实心组合柱极限承载力的简化计算方法,理论计算结果与试验值符合较好。     

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.     

基于长宽比变化的FRP加固混凝土轴压矩形柱的试验研究

制作了16根FRP加固混凝土矩形短柱进行轴压试验,按长宽比值不同分成4组,每组4个构件,其中1个未加固,2个无间隙粘贴FRP环向围束加固,1个有间隙粘贴FRP环向围束加固。通过考虑柱截面长宽比、FRP材料类型、粘贴方式等因素的变化,分析探讨了加固前后柱的承载力、延性、破坏形式等。试验表明,长宽比值在提高柱的极限承载力方面影响较大,而在提高柱的延性方面影响较小。根据试验数据对我国混凝土加固规范推荐的公式进行对比,提出了FRP有间隙粘贴环向围束的强度模型。     

基于数值试验的FRP约束混凝土圆柱轴压性能研究

纤维增强复合材料(FRP)约束混凝土柱(FRP Confined Concrete Column,简称"FCCC")具有承载力高、延性好等优点,目前以试验为主要研究方法,很难对其截面尺寸、混凝土强度等级及FRP层数等参数进行全面研究。首先对FCCC轴压性能的试验和数值模拟研究现状进行了归纳总结,然后基于Drucker-Prager弹塑性本构建立有限元模型,并通过现有试验结果验证了该模型的正确性;采用该有限元模型研究了截面直径为150 mm~750 mm,混凝土强度等级为C30~C80以及FRP层数为1层至5层的不同FCCC的轴压性能。结果表明:FRP层数恒定时,FCCC的轴向承载力和延性随着混凝土强度等级的提高而分别提高和降低;混凝土强度恒定时,FCCC的轴向承载力和延性随着FRP约束量的增加而提高;混凝土强度和FRP层数恒定时,FCCC的轴向承载力随着直径的增大而减小。通过数值试验的方法较全面地研究了不同参数对FCCC轴压性能的影响,可为FCCC受力性能的进一步研究和工程设计提供参考。     

Surprising Results of a Study on the Plasticity in Strontium Titanate

Oxides such as SrTiO₃ are expected to fail via brittle fracture at low temperatures. Surprisingly, in the present study, SrTiO₃ single crystals could be plastically deformed in compression in two temperature ranges: from 78 K to ∼1050 K and from 1500 K to 1800 K. SrTiO₃ was brittle at temperatures between these two ranges (∼1050–1500 K). This phenomenon of a ductile–brittle–ductile transition, together with microstructural investigations, suggests that the role of dislocations in the plasticity of ceramics must be reconsidered.     

Ductile-Mode Material Removal of a Mica–Glass-Ceramic

The influence of crystal volume fraction on machining behavior was investigated for modified mica–glass-ceramic materials that contained B₂O₃, Na₂O, Li₂O, and ZnO and had low melting temperatures. The machining behavior was characterized by drilling rate under a constant drilling force and chip morphology in a cutting test. To achieve the greatest drilling rate, an optimization volume fraction of crystalline mica (40%) had to be used; a further increase in the fraction of crystalline mica resulted in a corresponding decrease in the drilling rate. For this type of mica–glass-ceramic, a continuous band of chips and a highly smooth cut surface could be formed during the cutting test at a high cutting velocity of 60 m/min and a depth of 1 mm. The results demonstrated that an outstanding machining behavior for glass-ceramics can be achieved and that it can be comparable with metallic materials.     

影响SBS改性沥青延度的因素探讨

通过对SBS牌号、沥青牌号、SBS加入量、改性沥青加工工艺等方面对SBS改性沥 青延度影响的试验研究,分析了影响SBS改性沥青延度的主要因素,提出了提高改性沥青低温延 度的方法。     

改性沥青用作防水材料及铺路材料的工艺设计

本文阐述了利用废弃塑料(PE或PP)改性道路沥青材料和防水沥青材料的技术。分析了废弃塑料作为沥青的改性剂对沥青的软化点、脆性、针入度和延度等性能的影响。结果表明沥青的针入度和延度稍有降低，其软化点明显升高，拓宽了沥青的使用范围。     

影响滚镀亮镍层柔韧性的因素

本文结合生产实践讨论了影响滚镀亮镍层柔韧性的各因素并提出了解决措施。     

现代陶艺的特异性

现代陶艺集雕塑语言与绘画语言于一体,加上陶瓷工艺的神奇功效而形成现代陶艺特有的艺术语言,陶艺已成为现代艺术家喜爱的最富特色和最具活力的艺术创作形式之一。本文就现代陶艺的随意性,创造性,工艺性谈谈现代陶艺的特异性。     

Indentation-induced ductile behavior of glass–ceramics involving layered aluminosilicates

Contact damage in materials is critical in engineering applications because it influences mechanical resistance, such as wear, erosion, and impact failure. Indentation tests were performed using a tungsten carbide ball indenter (Hertzian contact) on the surfaces of glass–ceramics containing hexagonal CaAl₂Si₂O₈ or mica crystals (fluorophlogopite), both of which have a layered structure. The stress–strain relation and the permanent deformation on the surface, as well as the observation of the microcrack zone by X-ray computed tomography using synchrotron radiation, revealed that the glass–ceramic with hexagonal CaAl₂Si₂O₈ showed ductility similar to the quasi-plastic behavior previously observed in the mica glass–ceramic. The yield stresses of the glass–ceramics were estimated from the stress deviating from the stress–strain relation assuming complete elastic response between the ball and the sample. The ratio of the yield stress to Young modulus (Y/E) of the glass–ceramic with hexagonal CaAl₂Si₂O₈ was determined to be higher than that of the mica glass–ceramic.     

Irradiation-induced brittle-to-ductile transition in α-quartz

Silicate materials such as quartz and silica glass are inherently brittle in nature. Here, using atomistic simulations, we demonstrate that the quartz crystal exhibits a brittle-to-ductile transition when irradiated. We show that the nanoscale plasticity observed in the irradiated structure is reminiscent of metal-like plasticity, which is neither observed in the isochemical crystalline or glassy structure. Invoking an energy landscape approach, we demonstrate that the local atomic self-organization facilitated by the shallow energy landscape is at the origin of this plastic behavior. Overall, the results suggest that the irradiation could be a methodology to induce a ductile transition in materials that are otherwise brittle.     

齿轮钢主要钢种高温力学性能研究

在Gleeble-1500热模拟实验机上对16MnCr5,SCM420,20CrMnTi 3种齿轮钢进行了高温拉伸实验.结果表明,在实验条件下16MnCr5,SCM420,20CrMaTi 3种钢试样第Ⅲ脆性温度区分别为600～1060℃,710～910℃,600～975℃,3种钢在第Ⅲ脆性区产生断裂的原因不同,SCM420钢脆性区最低点是由形变诱导铁素体的产生引起的,而晶界滑移则是16MnCr5和20CrMnTi钢产生脆性最低点的原因.     

BFRP筋再生混凝土梁挠度试验研究

通过4根BFRP筋再生混凝土梁和4根钢筋再生混凝土梁,对比分析在加载过程中的挠度变化情况。试验结果表明,在相同荷载作用下,BFRP筋再生混凝土梁的挠度比钢筋再生混凝土梁的挠度大;但BFRP筋再生混凝土梁的延性比钢筋再生混凝土梁的延性差。随着截面高度和配箍率的增大,试验梁的挠度均减小。参照不同的混凝土结构设计规范进行挠度计算,计算结果表明,在试验梁处于正常使用阶段时,计算值与试验值吻合良好。