BFRP管约束超高性能混凝土受压应力-应变关系试验研究

为研究玄武岩纤维增强复合材料（basalt fiber reinforced polymer,BFRP）管约束超高性能混凝土（ultra-high performance concrete,UHPC）受压应力-应变关系,对12根约束UHPC试件和4根无约束UHPC试件进行了单轴受压试验,分析了BFRP管约束UHPC的破坏形态和应力-应变全曲线特征,以及BFRP管壁厚度、钢纤维掺量对应力-应变全曲线的影响规律。结果表明：随着管壁厚度的增加,UHPC的极限强度和极限应变均有所增大,且呈现出线性增长趋势;掺入钢纤维可以提高无约束UHPC试件的极限强度和极限应变,但在BFRP管约束作用下钢纤维的增强作用会有所减弱。建立的BFRP管约束UHPC极限状态模型和应力-应变全曲线方程可为BFRP管约束UHPC的工程设计及应用提供参考。     

玄武岩纤维混凝土的抗弯冲击性能

为了研究玄武岩纤维对混凝土抗弯冲击性能的影响,对玄武岩纤维混凝土及素混凝土梁试件进行了系统的抗弯冲击性能试验。结果表明：玄武岩纤维混凝土B3（纤维掺量为2．8kg·m^-3）的初裂冲击次数比B2（纤维掺量为2．1kg·m^-3）、B1（纤维掺量为1．7kg·m^-3）分别提高了629／6和95％;玄武岩纤维混凝土B2的初裂冲击次数比B1提高了21％,玄武岩纤维混凝土B3的破坏冲击次数比B2、B1分别提高了59％和90％,玄武岩纤维混凝土B2的破坏冲击次数比B1提高了19％;纤维掺量由B2提高到B3时,对改善混凝土抗弯冲击性能效果十分显著;玄武岩纤维在合理掺量下可以显著改善混凝土的抗弯冲击性能。     

BFRP 加固钢筋混凝土方柱抗震性能试验研究

对7 根纤维布加固柱和1 根对比柱进行了拟静力试验,通过各因素下钢筋混凝土方柱破坏现象的对比,以及各试件的荷载-变形曲线的分析,探讨了不同加固方式下钢筋混凝土柱的抗震性能,试验结果表明：玄武岩纤维布对钢筋混凝土方柱起到较好的约束作用,能限制裂缝的产生和开展,改善钢筋混凝土柱的最终破坏状态,大幅度提高钢筋混凝土柱的耗能性能和变形能力。     

PVA-ECC与BFRP筋黏结性能试验分析

为研究聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composites, PVA-ECC)与玄武岩纤维增强复材筋(basalt fiber reinforced polymer bars, BFRP筋)的黏结性能,以BFRP筋表面形式(缠绕带肋、喷砂缠绕带肋)、锚固长度(5d、7d、9d)、直径(8、10、12 mm)、PVA-ECC保护层厚度(70、25、15、5 mm)和PVA-ECC强度(C50、C80)为参数,设计制作28个PVA-ECC与BFRP筋黏结锚固试件进行拔出试验。通过观察和分析各试件的破坏形态、黏结强度和黏结滑移曲线,探究了各因素对PVA-ECC和BFRP筋的黏结性能的影响规律。最后,通过分析已有本构模型的适用性,根据试验结果建立了BFRP筋与PVA-ECC的黏结滑移本构模型。研究结果表明：较小保护层厚度(5 mm)的试件容易发生劈裂破坏,且黏结强度仅为正常试件的39.59%;BFRP筋表面喷砂可提高最大平均黏结应力;随着锚固长度的降低,BFRP筋与PVA-...     

玄武岩纤维混凝土的技术研究现状及应用

玄武岩纤维以其高模量、耐冲击、抗拉强度高、耐温、抗辐射、绝缘性能好及化学性能稳定等优点,在土木、化工等领域都得到了广泛应用.本文主要介绍玄武岩纤维的性能、玄武岩纤维混凝土的基本理论和国内外的研究现状及用途.     

玄武岩纤维增强沥青混凝土路用性能的试验研究

通过浸水马歇尔试验、车辙试验以及劈裂试验,在沥青混合料中掺入玄武岩纤维能改善沥青混合料的水稳定性、高温稳定性以及低温抗裂性能,玄武岩纤维对沥青混凝土具有良好的增强效果,可有效改善沥青混凝土的路用性能.     

BFRP筋与海水海砂混凝土黏结性能的试验研究

纤维增强聚合物材料(FRP)与海水海砂混凝土(SSC)结合可以解决海洋工程建设中的河砂短缺问题.本文通过拉拔试验研究了BFRP筋与海水海砂混凝土的粘结性能.考虑了筋材类型、筋材直径、混凝土类型和箍筋约束等参数的影响.减小筋材直径有利于提高粘结性能,海水海砂的利用对混凝土的粘结性能影响不大,BFRP的粘结强度比钢筋略低,...     

四种FRP管约束UHPC轴压特性的试验研究

为研究纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer,FRP)管约束超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的轴压特性,分别对4个未约束和36个约束圆柱体试件进行了轴压试验,测定了应力-应变全曲线,获得了强度和极限应变值.试验结果发现:FRP约束UHPC可明显提高其强度和变形能力,纤维布层数愈多、强度越高,改善效果愈明显;轴压应力-应变曲线为双线性;在相近的约束比下,FRP管约束刚度越小,约束试件的极限应变值越大;已有的强度和极限应变的模型预测值均高于实测值,极限应变预测值偏离试验值更大.本文回归得到了FRP管UHPC的强度和极限应变预测公式预测精度较高.     

半干硬性钢纤维陶粒混凝土性能研究

本文系统地研究了半干硬性钢纤维陶粒混凝土的主要力学性能和保温性能，阐明了钢纤维对陶粒混凝土的增强作用及规律，证明了钢纤维陶粒混凝土是一种较理想的承重轻质材料．     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受力性能的研究

通过采用两点对称集中加载的方法,对4根玄武岩纤维布加固的钢筋混凝土梁和1根未加固梁的正截面承载力的对比试验,观测并分析了试验梁发生破坏的全过程、应变分布情况、承载力和延性,并分析了玄武岩纤维布粘贴层数、粘贴锚固方式对加固效果的影响.试验证明玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁符合加固设计规范要求.     

内置十字型钢高强混凝土巨型圆柱的抗震性能

为研究含钢率对其抗震性能的影响,对2个大尺寸内置十字型钢高强混凝土圆柱进行低周反复荷载试验.分析破坏特征、滞回曲线、承载力、变形、刚度退化过程及耗能,并采用ABAQUS软件对试件抗震性能进行有限元模拟,分析轴压比、混凝土强度、配筋率、翼缘厚度和加载方向等参数对试件抗震性能的影响.结果表明:2个试件的破坏以弯曲为主,滞回曲线饱满,承载力下降缓慢;提高含钢率,试件承载力增大,刚度退化较慢,抗震性能好.提高轴压比和混凝土强度,峰值位移变小,峰值荷载提高,峰值荷载后,承载力衰减变快,延性较差;提高配筋率和改变加载方向,峰值荷载提高不明显,峰值荷载后,承载力衰减速度相似,对延性影响不大;提高十字型钢翼缘厚度,峰值荷载和延性提高,表现出更好的抗震性能.本文研究可为内置十字型钢高强混凝土圆柱的工程应用提供参考.     

聚丙烯纤维超高强石渣混凝土的力学性能研究

低碳聚丙烯纤维超高强石渣混凝土是利用地方原材料自主研发的强度高达134．9MPa、水泥消耗量低至350kgm-3且具有优异抗火性能的新型环境友好型混凝土。文章进行了11组立方体试件和8组棱柱体试件的抗压试验、9组劈拉试验和8组抗折试验,初步研究了聚丙烯纤维超高强石渣混凝土的力学性能。试验结果表明,在试验参数范围内,聚丙烯纤维超高强石渣混凝土与超高强石渣混凝土的力学特性有其相似之处,也有其自身的特点：在受压变形过程中,泊桑比几乎保持不变,由于聚丙烯纤维的阻裂效应,泊桑比小于超高强石渣混凝土,为0．244;拉压比在1／10．3—1／17．8之间;折压比为1／9．9—1／15．5;变形模量与超高强石渣混凝土相近,在14461MPa-16339MPa之间,小于超高强混凝土数值。     

BFRP加固砌体结构试验研究

通过对8片砌体墙进行模拟地震作用下的预损伤试验和加固后的低周反复试验,研究玄武岩纤维(BFRP)加固砌体结构的抗震性能.分析了加固前后墙体的受力特点、滞回特性、耗能能力等变化规律,以及损伤对加固效果的影响,并根据试验结果提出了计算公式,计算值与试验值吻合良好.研究结果表明:玄武岩纤维加固可以有效延缓墙体裂缝发展,提高砖墙变形和承载能力,增加结构整体性,同时结构抗震性能得到显著改善,值得在灾后恢复重建阶段大力推广.     

纤维混凝土中纤维随机分布细观机理的研究

从纤维增强混凝土材料中纤维分布的实际情况出发，依据随机数学和体视学原理，建立了纤维分布随机过程的数学模型，研究了纤维动态转移过程，编制钢纤维分布细观几何参数的动态实测计算机系统，研究了纤维分布的细观几何参数和细观机理，模拟纤维三维分布，研究结果表明，纤维的分布确实是随机的且本文所建立的模型能较好地反映纤维的分布。     

氧化铝短纤维增强铝基复合材料的性能研究

利用国内现有的原料制备出了氧化铝短纤维增强铝基复合材料。研究了强度、硬度及耐磨性能与纤维体积率、基体合金的关系并对复合材料的拉伸断口做了扫描观察。实验表明:在相同的工艺条件下,氧化铝短纤维与基体合金复合良好;氧化铝短纤维增强铝基复合材料的强度、硬度及耐磨性能均随纤维体积率的增加而提高;在基体中加入适当的合金元素还可进一步提高复合材料的性能。     

活性瓷釉涂层钢纤维混凝土板动、静力学特性研究

活性瓷釉涂层是近几年才开始系统研究的一项新型钢筋涂层技术.活性瓷釉涂层能够显著增强钢筋与混凝土黏结能力和钢筋的抗腐蚀能力,成本低廉,工艺简单,利于大范围使用.对活性瓷釉涂层钢筋的黏结强度和防腐蚀能力进行了论述,并通过钢纤维混凝土板的动、静力试验,验证了活性瓷釉涂层应用于钢筋混凝土结构防爆中的可行性.研究表明,活性瓷釉涂层能够提高钢筋、钢纤维与混凝土的黏结性能,从而改善结构的整体性,显著增强结构承载能力和抵御爆炸荷载的能力.     

钢纤维混凝土细观二维建模与数值研究

提出了二维随机凹凸型碎石骨料生成方法,应用ANSYS/LS-DYNA模拟了数值骨料和钢纤维随机碰撞,得到钢纤维混凝土细观二维几何模型和有限元模型。基于双折线弹性损伤演化本构模型,模拟了素混凝土和钢纤维混凝土数值试件在单轴拉伸荷载下的损伤过程。研究结果表明:素混凝土数值试件的破坏模式与真实素混凝土破坏模式比较接近,掺入钢纤维会改变裂纹扩展的路径;钢纤维混凝土二维模型中,裂纹萌生位置和扩展路径影响钢纤维对混凝土的增强增韧效果。