GFRP筋拉伸力学性能温度效应试验研究

 玻璃纤维增强塑料(GFRP)材料的力学性能对工作环境温度很敏感,在设计时应充分考虑环境温度对此的影响。通过试验研究在不同工作环境温度(20 ℃～120 ℃)条件下GFRP筋拉伸力学性能的温度效应。加载设备采用MTS322电液伺服静动万能试验机,试验温度由环境箱进行自动控制。试验结果表明：试件在加载过程中,会因损伤而发出清脆响声,其表面出现白斑状裂纹,随荷载增加响声增大而渐密;破坏形态多为较大范围内发生片状裂开破坏,偶见某一断面断裂破坏,均为脆性破坏;GFRP筋的力学性能对环境温度非常敏感,极限抗拉强度、抗拉初始弹性模量、屈服应变和极限延伸率随着环境温度增加而下降,而抗拉屈服后弹性模量变化规律则相反;GFRP筋应力–应变曲线在20 ℃～80 ℃时为双线性,随着温度升高,其屈服点逐渐降低,在100 ℃,120 ℃时应力–应变曲线变为线性。通过试验分析,建立考虑环境温度影响的GFRP筋应力–应变关系及其相关参数同环境温度的关系;提出考虑环境温度影响的GFRP筋极限抗拉强度计算公式。试验研究成果为GFRP筋在不同环境温度条件下应用提供了科学依据。     

GFRP筋与珊瑚混凝土黏结性能的试验研究

针对玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋与珊瑚混凝土间的黏结行为研究较少,进而影响到相关结构计算及性能分析等问题,开展了GFRP筋与珊瑚混凝土黏结性能的拉拔试验研究,分析了GFRP筋与珊瑚混凝土黏结破坏的受力过程和黏结-滑移曲线特征,以及相对保护层厚度、黏结长度和珊瑚混凝土材料特性等因素对GFRP筋与珊瑚混凝土黏结强度的影响.结果表明:GFRP筋与珊瑚混凝土的黏结强度能够满足一般工程需要,GFRP筋与珊瑚混凝土黏结破坏的受力过程、黏结-滑移曲线特征、黏结机理、破坏形态与GFRP筋-普通混凝土的黏结行为较为接近;各影响因素中,黏结长度、相对保护层厚度、GFRP筋直径及表面状况对GFRP筋与珊瑚混凝土黏结强度及破坏形态影响较大.     

碱环境下GFRP筋拉伸性能加速老化试验研究

基于ACI 440.3R—04规定的试验方法,开展了碱环境下玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋拉伸性能的加速老化试验研究.试件数量共150根,试验参数包括:(1)碱溶液温度,分别为40,60,80℃;(2)GFRP筋直径,包括12.7,16.0,19.0mm;(3)碱溶液中的侵蚀时间,分别为3.65,18,36.5,92,183d.研究表明:在40,60,80℃碱溶液中侵蚀183d后,直径为16.0mm的GFRP筋的拉伸强度分别下降了34.97%,48.81%和68.85%;在60℃碱溶液中侵蚀183d后,12.7,16.0,19.0mm直径GFRP筋的拉伸强度衰减量分别为56.08%,48.81%和47.08%;随着浸泡时间的增加,40,60,80℃碱环境下GFRP筋的拉伸强度及伸长率呈下降趋势,且温度越高,衰减速率越大.采用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀前后GFRP筋的微观形貌进行了观测,发现腐蚀后GFRP筋的劣化区域内纤维和树脂之间的界面变得松散,纤维与周围树脂之间出现了明显的脱黏现象,而且随着碱环境温度的提高这种脱黏现象变得更为明显.最后,基于Arrhenius方程提出了碱环境下GFRP筋拉伸强度的预测模型.     

GFRP锚杆拉伸力学性能试验研究

玻璃纤维增强塑料（GFRP）是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新材料，具有较好的力学和耐腐蚀性能，在钢筋混凝土中用其代替钢筋可以解决耐久性问题。由于材料容易脆断，对于大直径的GFRP锚杆，试验机夹头夹持不住，导致直接拉伸试验很难成功，常用的方法是加工成小直径试件。采用φ10，φ13，φ15几种不同直径的GFRP锚杆试件进行试验，然后用回归方法预测大直径φ32试件力学指标，从而试图避免试件加工造成的影响。通过拉伸试验，研究了GFRP锚杆基本力学指标，画出了应力-应变关系曲线，讨论了其基本破坏形态。与普通钢材比较具有强度高、脆性破坏的特征，应力-应变曲线呈直线型。同时，与螺纹钢的力学性能指标和经济指标进行了比较，GFRP锚杆显示了优越的力学性能和良好的性价比。通过试验证实，GFRP锚杆具有强度高、与混凝土变形协调性好等力学性能，如果替代钢材锚杆应用于边坡永久加固工程，将具有广阔的应用前景。     

工程结构用FRP筋的力学性能

通过分析工程结构用纤维增强塑料(FRP)筋的组成和物理力学性能特点,对比FRP筋性能和钢筋性能的不同之处,指出了FRP筋在工程结构中的适用性和应用前景。通过试验研究,分析了局部弯折对芳纶纤维增强塑料(AFRP)筋极限抗拉强度、加载速率和加载历史对编织型芳纶纤维筋(FiBRA)型AFRP筋弹性模量,以及应力水平对FiBRA型AFRP筋松弛率的影响,建立了规格为FA11的FiBRA型AFRP筋的松弛率计算公式。结果表明,局部弯折可能导致FRP筋的极限抗拉强度下降,FiBRA型AFRP筋编织状的成型特征造成其弹性模量在张拉过程中是渐趋稳定的,并且造成其总松弛量较大,工程应用时需充分考虑这些因素。     

国外混凝土结构中新型材料FRP筋的研究及应用

目前,国内外正大力开展对混凝土结构中新型材料FRP筋的研究及应用,并取得了一定的成果。本文对近来国外在这方面的研究和应用作了简要的介绍,并且指出;由于FRP本身优良的耐腐蚀性能以及其它材料的特性,从而使得它成为混凝土结构中的新型材料。可以相信,随着FRP筋研究的深入和材料成本的下降,FRP筋混凝土的应用将日趋广泛。     

室内空气质量评价与预评价方法的探讨

本文从室内空气质量的定义出发,探讨了当前普遍关心的室内空气质量的评价与预评价问题,阐述了进行评价工作所依据的法规和标准,分析了各种评价方法,并对开展评价与预评价所涉及的一些问题进行了讨论。     

混凝土抗压弹性模量测定方法探讨

弹性模量是混凝土的重要力学性能之一,它反映了混凝土所受应力与其应变之间的关系,是计算混凝土结构变形、裂缝开展和温度应力所必需的参数之一。本文根据大量的混凝土弹性模量试验结果,对比国家规范测试混凝土弹性模量要求．分析其测试弹性模量方法的局限性,提出了一种很实用的弹性模量测定方法—数据分析法。     

多跨GFRP混凝土组合梁的弯曲性能

给出多跨GFRP混凝土混合梁弯曲性能的试验和分析结果。以往的研究揭示了简支梁结构中GFRP混凝土组合截面从GFRP外形到混凝土单元的特征和技术优势。当前研究的目标是连续结构GFRP混凝土混合截面的弯曲性能,与Isostatic系统相比,该结构除了有较小的变形外,横截面和结构的超静定性也允许结构破坏时,有一定的假性延展。为此,建立一系列设计方程用于分析连续组合梁受到正负弯矩时的弯曲性能。采用这些方程对2个带有粘结剪切连接系统的2跨和3跨连续组合梁进行设计。通过弯曲试验,对多跨GFRP混凝土组合梁的正常使用性能和破坏机制进行研究。     

玻璃纤维增强塑料筋粘结应力的分布及锚固长度的确定

通过建立的玻璃纤维增强塑料筋灌浆锚固件的粘接应力理论分析模型,给出了粘接应力和滑移量的理论解;并通过数学分析模拟,给出了粘接应力的分布曲线;通过试验研究,确定了不同直径的玻璃纤维增强塑料筋的基本锚固长度。     

玻璃钢立体环流型化粪池在工程中的应用

玻璃钢立体环流型化粪池是一种新型的建筑产品,可工业化生产。由于安装简单,施工速度快,且节能环保,因此在许多工业与民用建筑中得到了推广应用。本文以该类化粪池在某工程中的应用为例,阐述其施工方法、质量安全控制措施及产生的综合效益。     

纤维混凝土弹性模量及泊松比试验研究

通过分析聚丙烯纤维混凝土、玄武岩纤维混凝土、钢纤维混凝土与素混凝土间弹性模量及泊松比对比试验,得到了不同纤维对混凝土的弹性模量和泊松比影响不同,其弹性模量变化与所掺纤维弹性有关,掺入纤维对混凝土泊松比形象较小等结论。     

纤维高强混凝土弹性模量的试验研究

通过 12 6个 15 0mm× 15 0mm× 30 0mm、6 3个 15 0mm× 15 0mm× 15 0mm高强混凝土和纤维高强混凝土试件的抗压试验 ,研究了纤维类型和体积率对高强混凝土弹性模量的影响以及弹性模量与立方体抗压强度的关系 ,在讨论高强混凝土弹性模量计算公式的基础上 ,提出了纤维高强混凝土静压弹性模量的计算公式 ,该公式计算值与试验结果符合较好     

玻璃钢聚氨酯保温管在供热工程中的应用

介绍了玻璃钢聚氨酯保温管在输送－30－90℃介质的直埋敷设管道的应用，在性能、经济、施工等方面较碳素钢管具有更大的优越性。     

GFRP加固砖墙抗震抗剪承载力的设计公式

基于1片未加固带壁柱墙体和8片玻璃纤维复合材料加固带壁柱墙体抗震试验的试验结果和纤维复合材料的桁架受力模型,并借鉴现行抗震规范中未加固墙体的抗震抗剪设计计算公式,提出了FRP加固带壁柱砖墙抗震抗剪承载力的设计计算公式,试验结果与所得公式计算结果比值的平均值为2.23,样本方差为0.033,可供进一步研究和工程设计参考使用。     

轴压GFRP管件极限承载力试验与理论研究

利用3组共9根玻璃纤维增强复合材料(GFRP)管件轴心受压稳定性试验,观察其破坏过程及破坏特征,分析研究管件变形、极限承载力及破坏形式,同时建立了管件的ANSYS有限元模型.结合试验及有限元分析结果,推导出GFRP圆管构件实用的极限承载力计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好.     

玻璃纤维(GFRP)筋在地下连续墙施工中的应用

在盾构机进洞的地下连续墙位置采用玻璃纤维(GFRP)筋代替钢筋将有利于盾构的穿越施工。结合崇明长江隧道长兴岛岸边段盾构穿越地下墙进洞的工程实例,通过有限元的理论计算与实测数据的对比分析,介绍了GFRP筋代替钢筋的地下墙钢筋笼的起吊采用新型桁架的施工工艺,具有很强的实用价值。     

混凝土弹性模量预测的混合夹杂模型

基于细观夹杂理论,将混凝土看作是由骨料、界面、砂浆、孔洞和微裂缝组成的多相复合材料,将骨料和其外部包裹着的界面看作是球形等效颗粒,作为夹杂相,将含有孔洞和微裂缝的水泥砂浆作为等效基体,采用多步法建立了混凝土混合夹杂模型。将广义自洽方法和Mori-Tanaka方法相结合求得了模型的解析解。通过算例验证了模型的有效性,表明文中提出的模型能够较为真实全面的反映混凝土的细观组成相对其宏观弹性模量的影响。