纤维增强混凝土连接的装配式混凝土结构节点性能综述

装配式混凝土建筑在国内外已有广泛的应用,预制混凝土构件的连接是装配式结构性能的重要影响因素之一.本文在装配式建筑节点连接研究进展的基础上,总结了普通纤维增强混凝土、超高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)和超高性能混凝土(UHPC)连接的装配式混凝土构件承载力、裂缝和破坏形式、刚度退化和耗能等特性.纤维增强混凝土连接预制混凝土构件均能提高装配式结构的承载力,避免梁-柱节点核心区发生剪切破坏,在梁端形成塑性铰,实现"强节点弱构件"的需求;普通纤维增强混凝土连接的预制混凝土构件在新旧混凝土界面处的破坏仍较明显;超高延性纤维增强水泥基复合材料连接的预制混凝土构件整体延性增大,且在循环荷载作用下,承载力和刚度退化速率较小;超高性能混凝土连接较大程度缩短连接处钢筋搭接和现浇段长度.     

格栅剪力键的FRP板与混凝土粘结性能试验研究

针对不同界面连接形式的FRP板与混凝土进行单剪试验,重点研究破坏形式、极限承载力及破坏机理等内容,研究表明:布置单向剪力连接件时,增加连接件数量、减小连接件间距可以提高界面抗剪承载力,也可改善构件弹性阶段整体刚度;提出的双向格栅剪力连接件可明显提高界面整体抗剪承载力,并可增强弹性阶段构件整体刚度。     

幕墙玻璃肋连接孔承载力试验与仿真研究

全玻幕墙具有较好的通透性,被广泛应用于现代建筑。对于大尺寸玻璃肋通常采用拼接的方式制作,拼接连接孔的承载能力对玻璃肋整体承载力影响很大,本文通过有限元软件ANSYS Workbench对连接孔接触进行分析,并与试验破坏荷载进行对比,比较玻璃孔内采用弹性介质尼龙1010套环与喜利得RE-500植筋胶两种连接孔构造对玻璃孔承载力的影响,然后分析玻璃孔尺寸对连接孔承载力的影响。结果表明：满足玻璃连接孔构造前提下,采用喜利得RE-500植筋胶的构造形式比采用弹性介质尼龙1010套环构造形式具有更高的承载能力;连接孔承载力随着开孔尺寸增大而提高,采用喜利得RE-500植筋胶构造形式下玻璃孔直径在?54～56 mm最合适;工程实际中需严格控制玻璃肋的精加工,避免因玻璃表面缺陷影响玻璃肋的整体承载能力。     

复合材料双搭接胶连接接头承载力计算中的胶层厚度问题

现有复合材料双搭接胶连接接头承载力计算公式只在有限的胶层厚度范围内适用,有修正必要。利用已有试验数据,解析分析了胶层厚度变化引起的接头承载力改变与其剪应力、剥离应力之间的关系,发现胶层增厚,接头承载力减小,胶层的剪应力和剥离应力均减小,剥离应力不是接头破坏的主要原因;同时,试件胶层没有明显缺陷,缺陷也不是接头破坏的主要原因。提出胶层增厚引起的胶层剪切性能改变是接头承载力减小的主要原因,可作为公式修正的思路。     

复合材料-金属机械连接性能研究

对不同类型的连接件进行了试验研究,得到了破坏模式和破坏载荷,使用超声波损伤检测的方法,观察了孔边的挤压破坏情况。基于ABAQUS有限元软件,建立了有限元模型,分析了钉头形式(凸头、埋头),有无补偿垫片和连接形式对机械连接性能的影响。研究表明,使用凸头钉比埋头钉,能使破坏载荷能提高30%左右;使用补偿垫片能够提高连接件的承载能力;使用双钉连接较单钉连接,破坏载荷能提高一倍左右。     

板式纤维塑料连接件力学性能试验研究

纤维塑料(FRP)连接件是连接预制混凝土夹芯保温墙体内外层混凝土墙板的关键部件,在墙体中主要承受拔出荷载与剪切荷载。以北京某住宅工程为背景,对板式FRP连接件的材料性能进行了测定,并对此种连接件的抗拔及抗剪性能进行了试验研究。研究表明:连接件抗拔承载力为11.2 kN,抗剪承载力为15.3 kN,满足工程设计要求,并具有较大的安全储备。     

复合材料机械连接强度分析研究

针对目前高强度中模量复合材料层压板机械连接强度影响因素相关方面研究的不足,基于T800级碳纤维增强复合材料机械连接单钉单剪试验,对其孔边应力的分布以及机械连接的挤压强度,展开机械连接单钉单剪试样宽径比(试样宽度与钉孔直径之比)对连接件孔边应力分布及承载强度的影响规律的分析研究。通过基于ABAQUS的数值仿真模拟分析,对宽径比为4～8五种类型的单钉单剪机械连接件在拉伸载荷作用下孔边应力分布以及挤压强度进行了模拟对比。结果表明,复合材料单钉单剪机械连接的孔边应力分布受宽直比的影响很小,但连接强度受宽径比影响较为明显。     

飞机复合材料阶梯式胶接结构的疲劳损伤与寿命

随着复合材料胶接技术在飞机主承力结构上的广泛应用,阶梯式胶接形式由于在实际工程过程中易于实现而成为复合材料结构修理和连接的主要形式。目前文献多集中于研究金属、复合材料以及两种材料混合的单搭接结构的疲劳性能,但对于具有高效载荷传递的阶梯式结构的疲劳耐久性研究较少,其疲劳失效机制尚需厘清。本文对多级阶梯复合材料胶接结构进行了拉伸疲劳试验研究,应力比为0. 1。在疲劳试验过程中观测了宏观裂纹的起始与扩展。根据试验数据拟合的S-N曲线,发现疲劳寿命随应力水平的增加而线性降低。在发现目视可见裂纹后至完全断裂,复合材料胶接结构仍具有10%的剩余寿命,说明当出现目视可见裂纹时,应及时维修或更换部件。从试样受力及破坏形式可知,复合材料胶接结构的剪切破坏是引起疲劳损伤的主要原因。通过阶梯状断口形貌分析,发现了内聚破坏、粘附破坏、基体开裂和分层四种典型破坏形式。     

高延性水泥基复合材料的断裂性能分析

实验测试了不同纤维掺量下的高延性水泥基复合材料的载荷—挠度曲线,并对试件加载过程中的声发射信号进行收集,分析了试件断裂后的裂纹分布及纤维在基材中的破坏形式。结果发现:(1)当纤维体积掺量2.0%时,水泥基材的极限挠度、极限抗弯承载力分别可达20.16mm、19.47MPa;(2)高延性水泥基复合材料破坏主要来自于微裂纹的萌生、扩展以及损伤积累过程,试件从加载至完全破坏的时间为素水泥基复合材料破坏持续时间的2~5倍;(3)高延性水泥基复合材料中纤维的破坏以纤维被拔出和纤维被拉断两种模式,试件表现出明显的多缝开裂特征。     

聚丙烯／蒙脱土插层型的纳米复合材料的制备方法

[公开号]1446852[公开日]2003-10-08此发明是一种聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备方法。现有技术获得的复合材料性能不令人满意,且工艺复杂。此发明聚丙烯/蒙脱土插层型纳米复合材料的原材料包括:等规聚丙烯、层间距不同的有机改性蒙脱土(TJ1、TJ2、TJ3、TJ4)、接枝改性聚丙烯、接枝改性聚丙烯共聚物。以接枝改性聚丙烯或接枝改性聚丙烯共聚物为改性剂,用母料法熔融插     

拉压状态下预紧力齿连接接头承载力和剪应力分布规律研究

复合材料预紧力齿连接是一种新型连接方式,具有较高的连接效率。本文对预紧力齿连接平板单齿试件进行拉伸与压缩试验,研究对比两种荷载状态下的承载力和剪应力分布规律,采用数字散斑和有限元接触建模两种方法分析齿剪切面的剪应力分布。通过研究发现,相同参数的单齿试件在拉伸与压缩荷载下的承载力相差不大,但两种荷载下齿剪切面的剪应力分布规律却不同。该结论可以用于预紧力齿连接接头的设计计算中。     

预制夹芯保温墙体FRP连接件抗拔性能试验研究

预制夹芯保温墙体是集承载与保温一体化的新型预制保温墙体。该墙体由内外叶钢筋混凝土板、中间保温层及纤维增强塑料(FRP)连接件组成,其中FRP连接件是连接内外叶钢筋混凝土板的关键部件,其受力性能直接影响墙体的安全性。本文以上海市某安居工程为背景,基于拔出试验对FRP连接件的抗拔承载力、破坏形态、荷载-滑移关系及荷载-应变关系等进行了较为系统的研究。研究表明,试件均发生了混凝土劈裂破坏;试件的抗拔承载力为23.5kN,为抗拔荷载设计值的14.3倍,满足工程设计要求,并具有较大的安全储备。最后,提出了预制保温墙体FRP连接件的抗拔承载力计算方法。     

UHPC装配式电缆沟设计及抗力性能研究

本文设计出一种新型的超高性能混凝土(UHPC)装配式电缆沟,并对其承载力和适用性进行了研究。首先对侧板的抗弯性能进行了试验研究,并将试验结果与现行三种规范的计算结果进行对比分析,结果表明基于《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38—2004)求得的承载力、刚度及裂缝宽度的计算值与试验值均较为接近,此规范可作为UHPC装配式电缆沟构件设计的依据。进一步研究了底板与侧板连接方式的可靠性,通过对现浇、接头设在底板采用螺栓约束、杯口节点三种连接方式构件进行试验研究,发现杯口节点试件受力后侧板变形明显,承载力仅为6.7 kN;底板螺栓连接与现浇节点试件相比,破坏截面相同,刚度略低,极限承载力相近,约为杯口节点试件的 2倍,能保证UHPC装配式电缆沟的整体抗力性能。     

冻融循环作用下嵌入式BFRP筋与混凝土粘结性能研究

为探究高寒地区冻融循环作用对嵌入式FRP加固混凝土界面粘结耐久性能的影响,针对玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋嵌入式加固混凝土结构,通过采用环氧树脂胶(EP)和高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)作为粘结材料的嵌入式FRP筋-从混凝土中拉拔试验,分析冻融循环作用下嵌入式FRP-混凝土相邻层之间的破坏模式和粘结退化机理,研究冻融循环次数、粘结材料、混凝土基体性能对粘结性能的影响。结果表明:不同侵蚀条件下试件破坏模式基本表现为胶基体与混凝土剪切破坏、胶基体劈裂破坏、毗邻混凝土-胶界面混凝土薄层剪切破坏、ECC基体与混凝土剪切破坏、FRP与ECC界面粘结破坏五种破坏模式,试件的极限粘结承载力随着循环次数的增加而呈不同程度的下降,50次循环内对试件粘结性能的影响较小,ECC试件相比环氧树脂胶试件,粘结承载力低,但表现出良好的延性。     

端部增强方式对CFRP管轴压力学性能的影响

端部局部破坏严重制约CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)管轴压承载力的发挥,对采用金属加强箍-金属端帽增强与碳纤维-金属内衬增强两种端部增强方式的CFRP层合管进行了轴压试验,得到了试件受力过程和破坏形式。基于Hashin失效准则,利用有限元模型分析两种端部增强方式下CFRP管首层失效模式和承载力,并解释了增强机理。研究表明:与未施加端部增强的试件相比,端部增强可改变试件失效模式并提高承载力;端部增强时,外部增强约束刚度不宜过大,增强件与试件较大的刚度差会导致变形不一致,易在增强端边缘处发生剪切破坏;采用碳纤维-金属内衬的端部增强方式可有效防止端部发生"开花式"破坏和剪切破坏,可使层合管发生整体破坏,轴压承载力提高了46.37%。     

钢筋混凝土深梁的特点及其分析方法设计

钢筋混凝土是一种结合了钢和混凝土两种不同力学性能材料的建筑材料,能充分发挥钢筋和混凝土的组合效应,文中分析了钢筋混凝土深梁(l0/h≤2)的特性,包括剪切机理和破坏特征。深梁的三种破坏模式,包括弯曲破坏,剪切破坏和局部压缩或锚杆破坏,将分别讨论。讨论了深梁的分析设计方法和抗剪承载力以及抗剪承载力的影响因素。     

复合材料结构连接技术研究

本文通过试验对复合材料壁板与框的连接进行了研究。分别选取了胶接、机械连接和混合连接3种形式,通过对复合材料框施加拉伸载荷来考察不同连接形式的破坏载荷。同时对不同尺寸紧固件对破坏载荷的影响也进行了试验研究。     

增强体结构对缝合编织复合材料剪切性能影响的实验研究

本文主要研究增强体结构对缝合编织复合材料剪切性能的影响。通过对奇数层薄片缝合、偶数层薄片缝合、偶数层厚片缝合3种试样进行实验研究,分析了不同编织物层数、不同编织物厚度对缝合编织复合材料剪切强度、试样破坏时吸收能量的影响。结果表明:偶数层厚片缝合试样不仅剪切强度大于其他两种试样,而且单位厚度所吸收的能量也比其他两种试样多。通过观察3种试样内部的破坏情况可知,偶数层厚片缝合试样发生分层破坏,但在其他两种试样中并无此现象发生。     

Bi_2O_3-ZnO-SiO_2-B_2O_3玻璃钎料连接铁氧体/钛酸镁陶瓷接头性能EI北大核心CSCD

将Bi_2O_3-ZnO-SiO_2-B_2O_3玻璃钎料用于连接Li-Ti铁氧体与钛酸镁陶瓷,分别采用X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜及能谱分析仪表征连接件相组成和界面形貌,同时表征接头剪切强度。结果表明:在适当的连接温度下,Bi_2O_3-ZnO-SiO_2-B_2O_3玻璃钎料连接Li-Ti铁氧体和钛酸镁陶瓷的效果较好,连接界面无孔洞、裂纹等缺陷。玻璃钎料与钛酸镁陶瓷之间的界面反应形成白色棒状Bi_4Ti_3O_(12)相和富镁陶瓷颗粒。适当的界面反应有利于获得较高的连接强度,接头剪切强度在700℃时达到最大值35 MPa。     

Bi_2O_3-ZnO-SiO_2-B_2O_3玻璃钎料连接铁氧体/钛酸镁陶瓷接头性能

将Bi_2O_3-ZnO-SiO_2-B_2O_3玻璃钎料用于连接Li-Ti铁氧体与钛酸镁陶瓷,分别采用X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜及能谱分析仪表征连接件相组成和界面形貌,同时表征接头剪切强度。结果表明:在适当的连接温度下,Bi_2O_3-ZnO-SiO_2-B_2O_3玻璃钎料连接Li-Ti铁氧体和钛酸镁陶瓷的效果较好,连接界面无孔洞、裂纹等缺陷。玻璃钎料与钛酸镁陶瓷之间的界面反应形成白色棒状Bi_4Ti_3O_(12)相和富镁陶瓷颗粒。适当的界面反应有利于获得较高的连接强度,接头剪切强度在700℃时达到最大值35 MPa。