GFRP圆柱抗侧向弯曲性能试验研究

通过3根GFRP空心圆柱和3根GFRP-混凝土实心柱构件的侧向受弯试验,得到各试件的荷载-位移和荷载-应变关系曲线以及极限荷载。试验结果表明,随着纤维纵横向铺层比例的提高,空心构件的极限承载力以及抗弯刚度均有所提高,而实心构件仅增大极限承载力,但对抗弯刚度影响不大;长径比越小,空心和实心构件的极限承载力和抗弯刚度均增大,且实心构件相比于空心构件的承载力增长幅度较大。     

FRP管混凝土组合结构试验研究

通过14根FRP管混凝土构件弯曲、轴压、偏压试验,得到了不同受力状况下的荷载-挠度、弯矩-曲率曲线以及应力-应变曲线.试验结果表明,经过环向、±45°和纵向混杂铺层设计的FRP管混凝土能有效地提高构件的承载力,构件具有很大的变形能力;FRP壳体不仅能参与承载,而且能有效地约束核心混凝土的变形,显著提高混凝土强度和延性;±45°铺层设计不仅提高构件的抗弯承载力,而且大大提高了斜截面承载力;弯矩-曲率曲线为二折线,第一刚度由混凝土截面控制,第二刚度由FRP管刚度控制.     

FRP约束混凝土轴心受压短柱承载力计算分析

本文通过采用混凝土三轴应力Ottosen破坏准则及本构关系对FRP约束混凝土柱受压过程进行计算及分析,发现当组合构件应力超过混凝土抗压强度不多时核心混凝土已达到破坏条件.但由于FRP的约束作用整体承载力仍可有很大提高,此时混凝土主动承载力对组合承载力的贡献应小于fc,故引入混凝土抗压强度折减系数k1,并根据大量试验数据对k1进行了回归分析.     

FRP管混凝土组合结构理论研究

运用层板理论、平截面假定和平衡条件对FRP管混凝土梁柱构件进行了理论计算,分析了轴压比、径厚比、混凝土强度、配筋率和铺层角度对弯矩-曲率曲线的影响以及FRP配置率与弯矩-轴力相关曲线关系.部分理论分析与试验结果作了比较,弯矩-曲率曲线吻合较好.计算表明,FRP管混凝土组合结构能有效地提高构件的承载力,并由于FRP管的约束作用而提高混凝土强度和延性;弯矩-曲率曲线为双线性,第一刚度取决于混凝土刚度,第二刚度取决于FRP壳体刚度;当径厚比较小时轴压比对弯矩-曲率曲线影响较小,当径厚比较大时,随着轴压比增加,弯矩和极限曲率先增后减;配筋率增加则极限弯矩提高,耗能能力增加;随着纤维与杆件纵轴的角度减小,第二刚度和极限弯矩提高.     

GFRP管混凝土组合结构压弯构件非线性全过程分析

本文应用细观力学、经典层板理论、平截面假定、FRP约束混凝土本构模型及数值积分对GFRP管混凝土组合结构压弯构件进行了非线性全过程分析。通过理论计算发现GFRP管混凝土组合结构能有效地提高构件的承载力,且构件具有良好的变形能力。FRP壳体参与承载且有效地约束混凝土的变形,显著提高核心混凝土强度和变形能力。文中讨论了轴压比、长细比、径厚比、混凝土强度等级、纵筋配筋率、铺层角变化对极限水平荷载和极限水平位移的影响,从而得到了一些有益的结论。     

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。     

FRP环向加固木柱轴心受压性能试验研究

提供了15根FRP环向加固木柱的轴心抗压性能试验数据,详细探讨了受载后试件的工作机理和破坏模式,试件的设计参数为FRP的层数和FRP的类型,分析了各设计参数对加固木柱承载力和峰值应变的影响。试验结果表明,FRP环向加固木柱可提高木柱的抗压承载力,改善木柱的延性。在极限荷载以前,加固木柱的荷载-应变关系曲线基本保持线性变化,在极限荷载以后曲线为近似理想塑性。加固木柱的承载力和峰值应变随加固层数的增加而增加。3层GFRP可提高木柱承载力和峰值应变分别达21.82%和94.95%。试件的极限荷载和轴向应变随环向FRP的弹性模量的增加而增加,但增幅逐渐变缓。加固木柱达到极限荷载时,环向加固层没有出现拉断现象,其环向应变并未达到环向加固层的极限应变,仅为FRP极限拉应变的10%左右。木柱的破坏始于木纤维的弯曲变形,环向FRP可有效约束这种变形的发展,这是改善木柱轴心受压性能的主要原因。所有试件的破坏模式都表现为木柱产生错动变形,被完全压皱破坏。     

GRIP管混凝土组合结构压弯构件非线性全过程分析

本文应用细观力学、经典层板理论、平截面假定、FRP约束混凝土本构模型及数值积分对GFRP管混凝土组合结构压弯构件进行了非线性全过程分析。通过理论计算发现GFRP管混凝土组合结构能有效地提高构件的承载力，且构件具有良好的变形能力。FRP壳体参与承载且有效地约束混凝土的变形，显著提高核心混凝土强度和变形能力。文中讨论了轴压比、长细比、径厚比、混凝土强度等级、纵筋配筋率、铺层角变化对极限水平荷载和极限水平位移的影响，从而得到了一些有益的结论。     

椭圆形GFRP管高强混凝土短柱轴压力学性能试验研究

为了调查椭圆形GFRP管高强混凝土短柱的轴压力学性能,验证Teng et al.2016模型(FRP约束椭圆形混凝土应力-应变关系模型)的适用性,通过4组8个椭圆形GFRP管高强混凝土短柱试件的单调轴压试验,来考察4种截面长短轴之比对其轴压力学性能的影响,并将试验结果与Teng et al.2016模型进行对比分析。试验结果表明:椭圆形试件的破坏模式均为椭圆形截面长轴顶点附近GFRP管发生环向断裂;椭圆形GFRP管的约束可显著提升核心混凝土的抗压强度与极限轴向应变,且抗压强度和极限轴向应变随截面长短轴之比的增大而降低;Teng et al.2016模型与本文试验结果吻合得较好,表明该模型对椭圆形GFRP管高强混凝土短柱试件依然适用。     

增强纤维约束混凝土柱承载力计算方法对比

在增强纤维复合材料(FRP)约束钢筋混凝土柱理论与试验研究的基础上,探讨了混凝土强度、截面形式、倒角半径、FRP环向约束体积比、FRP有效拉应变等因素对FRP约束效应的影响。评述了国内外有关FRP约束钢筋混凝土柱承载力的计算方法。在此基础上计算305根FRP约束钢筋混凝土柱的承载力,与试验结果进行对比分析,结果表明,各公式均能在一定程度上预测FRP约束柱的承载力,但各公式计算精度存在一定差异,其中经验公式精度较低,偏不安全,而规范推荐公式计算值偏于保守,各公式仍需要进一步改进。     

Internal Pressure Carrying Capacity for Different Loading Modes of Filament-Wound Pipes from Glass Fiber-reinforced Epoxy Composites

Development of a low-cost filament-winding machine is initially described in this paper. The filament-winding machine was used to fabricate composite pipes and the materials used were woven glass fiber and epoxy resin. The pipes were tested under three loading modes, namely mode I (hoop pressure loading), mode II (biaxial pressure loading), and mode III (biaxial pressure with axial compressive loading). The results reveal that filament-wound composite pipes should be wound at 75° for hoop pressure loading (mode I), 55° for biaxial pressure loading (mode II), and 85° for biaxial pressure with axial compressive loading (mode III).     

混凝土梁嵌粘混合FRP筋弯曲性能试验研究

分别在钢筋混凝土简支梁和连续梁的受弯区、负弯矩区表层嵌粘不同FRP筋材进行加固,进行单调加载弯曲试验,研究不同初始荷载、FRP筋种类对简支梁、连续梁嵌粘FRP筋后的特征荷载、应变、变形等的影响程度,记录加载过程中梁体裂缝扩展情况。结果表明:不同FRP筋混合嵌入加固混凝土梁,可显著提高简支梁、连续梁的抗弯承载力,改善使用阶段性能,与单一FRP筋材嵌粘加固相比,裂缝分布特征相似,延性更佳;在初始荷载未完全卸除时,混凝土梁表层嵌粘不同FRP筋的加固效果略逊于无初始荷载作用下的加固梁,不过效果仍比较理想,建议实际工程中尽可能卸除外部荷载后再进行嵌粘混合FRP筋加固。     

空心方钢管混凝土轴压力学性能的试验

通过对15个方钢管圆孔混凝土轴压短柱的试验研究,考察轴压短柱的承载力特性和破坏模式;基于外侧方钢管的横向变形的发展规律,探讨外围钢管对核心混凝土的套箍作用.试验表明,方钢管圆孔混凝土短柱的核心混凝土达到一定厚度时,圆孔混凝土在径向能形成较好的拱效应,可以有效地防止外壁钢管局部失稳破坏,使构件横向变形得到充分发展,提高轴向承载力.     

诱导孔对AL–CFRP混合管轴向压缩变形行为影响

为了研究了不同数量、位置和尺寸的诱导孔对铝–碳纤维复合材料混合管(AL–CFRP混合管)压缩变形模式与吸能特性的影响,建立了AL–CFRP混合管的有限元模型,并利用试验对有限元模型进行了验证。结果表明:诱导孔的数量、位置和尺寸均对AL–CFRP混合管压缩变形与吸能特性有较大影响;单排诱导孔时,混合管的变形模式随孔的数量增多逐渐由混合模式变化为手风琴模式,降低了初始峰值载荷,提高了吸能特性,但诱导孔数量不能过多;多排诱导孔时,诱导孔开设在管件端部能够使AL–CFRP混合管吸收更多的碰撞能量;同时,诱导孔尺寸从上往下依次降低能够使AL–CFRP混合管的吸能过程更加稳定,吸能效率更高,吸收的能量也越多;但过大的诱导孔尺寸,将降低管件的吸能能力,同时改变其变形模式。     

玻璃钢电缆保护管强度计算

玻璃钢管强度高、重量轻、绝缘、非磁性、防腐蚀、适用于电缆保护管。本文对埋在地下的玻璃钢电缆保护管 ,受20t卡车的载荷进行了强度计算 ,结果证明强度是足够的。     

承压玻璃钢管的设计

本文根据以稳定为控制条件，导出计算承压玻璃钢管厚度的公式系一次性解法。与参考文献［１］、［２］推荐的试算法逼近求解对照，显然，前者较后者简捷而准确。     

大口径玻璃钢方管成型工艺研究

通过对几种方管成型工艺的比较,认为采用湿法缠绕工艺成型大口径玻璃钢方管是比较经济实用的方案;对方管的纤维缠绕理论进行了研究,首次提出了“缠绕轨迹控制点”的概念,为运用通用缠绕机进行方管缠绕提供了理论支持;对方管工艺成型过程中出现的质量问题提出了解决方案。