SFRC兼有阻裂作用的复合理论

分析了钢纤维增强水泥基复合材料（SFRC）纤维间距理论、复合理论存在的问题，将纤维阻裂与纤维复合增强看成是两种不同的作用，据此提出了SFRC兼有阻裂作用的复合理论。该理论不仅可以给出复合材料的初裂强度和极限强度，而且还能给出复合材料的应力－应变曲线。     

基体非线性对单向玻璃纤维增强复合材料压缩性能的影响

通过微观测试研究单向玻璃纤维增强复合材料(FRP)的纵向压缩破坏．并建立一个与纤维体积、基体和纤维的性质有关的模型来预测FRP的纵向压缩强度．实验中，设计了一个特殊加载装置用来放在Leitz光学仪器下观察压缩破坏过程，观察到一些纤维首先弯折，然后引起相邻纤维弯折系列响应，最后导致整个试件压缩破坏．强度预测与实验结果吻合较好，结果表明当纤维有微挠度特别是有微弯曲时，压缩强度与基体的非线性有关．     

FRP残余应力及纤维最佳预张力分析

分析了复合材料在制造过程中温变引起的残余应力和应变,同时考虑了纤维预加张力引起的残余应力和应变,提出了FRP纤维预加张力复合原理,确定了纤维最佳预加张力的范围,导出的结果是对FRP产品优化设计理论的补充。     

基于双剪统一强度理论的FRP约束混凝土的承载力

外包纤维复合材料(FRP)约束混凝土,可以有效的提高混凝土的承载力和延性.本文系统总结了几种较为典型的FRP约束混凝土承载力的计算方法,通过对已有大量试验研究结果的分析,指出FRP约束混凝土的性能主要取决于FRP对混凝土的约束效果.根据双剪统一强度理论和静力平衡条件,建立了FRP约束混凝土的承载力的计算模型.该模型反映双向FRP约束混凝土的特点,主要考虑了约束效应系数、非约束混凝土的强度以及FRP材料的性能等因素对约束混凝土承载力的影响.模型计算结果与试验数据吻合较好.     

CFRP层板疲劳累积损伤理论的建立及应用

碳纤维增强树脂复合材料(CFRP）是高性能结构的先进材料。通过试验，对纤维增强树脂复合材料(FRP)损伤理论的定义进行了研究，论述了用于CFRP层合板疲劳累积损伤的剩余强度模型和剩余刚度模型。通过理论预测与实验数据比较，证明所建模型物理意义清晰，数据吻合较好，最后对两种模型进行了分析和比较。     

FRP筋混凝土锚固长度的试验研究

纤维增强复合材料（Fiber-reinforced polymer,FRP）优越的耐腐蚀性可以避免筋材锈蚀引起的混凝土结构劣化。基于此,FRP筋混凝土受到国内外广大研究学者的关注。FRP筋与混凝土的粘结性能和锚固长度是影响FRP筋和混凝土协同工作的主要因素。本文对不同FRP筋混凝土试件进行拉拔试验,分析其损伤机理和粘结强度,推导不同FRP筋的锚固长度计算公式,为工程应用提供理论指导与依据。     

纳观界面应力集中对复合晶粒断裂应力的影响

为了准确分析纤维增强复合陶瓷内复合晶粒力学性能,提出了一种考虑纳观界面应力集中效应的复合晶粒强度预测方法.基于纤维增强复合陶瓷的显微结构特征,考虑纳米纤维间的相互作用,应用有效自洽法确定纳观界面模型的有效应力场;假设纳观界面处基体和纤维间的应力和位移均连续,利用叠加法将单向拉伸应力状态分解为双向均匀拉伸状态和纯剪切应力状态的组合,根据纤维增强复合陶瓷承受横向载荷的位移函数得到纳观界面附近基体和纤维的位移场和应力场,并计算了纳观界面产生的应力集中因子,综合考虑了复合晶粒内纳观界面和位错塞积相互作用导致的应力集中效应,建立了纤维增强复合陶瓷中复合晶粒的断裂应力预报模型.分析了增强纤维半径和体积分数对复合晶粒断裂应力的影响,结果表明:增强纤维半径越小,断裂应力越大,复合晶粒强度越高,且增强纤维半径大于50 nm后,半径大小对复合晶粒断裂应力影响较小;纤维体积分数越大,断裂应力越小,复合晶粒越易发生破坏.     

一种新的基体损伤与界面脱粘理论分析模型

利用剪切滞后法,给出一种新的基体损伤模型;利用J积分理论,给出一种新的由基体裂纹导致的纤维／基体界面脱粘裂纹损伤模型。理论分析和数值计算得到了一些关于纤维增强复合材料强度和损伤有参考价值的结论,并对复合材料中一些常见的损伤破坏形式进行了定性的解释,由此表明本模型的可行性。     

基于内聚力模型的FRP复合桩水平承载性能数值分析

为了研究不同包裹方式和不同纤维材料的FRP复合桩（普通钢筋混凝土桩身包裹FRP布）水平承载性能以及FRP布-桩身界面黏结性能对FRP复合桩水平承载性能的影响,利用有限元软件,建立考虑FRP布-桩身黏结性能的FRP复合桩内聚力模型,并与试验结果和传统数值模拟结果相对比。结果表明：FRP复合桩的水平承载性能随着包裹层数的增加而提高,不同布材中CFRP布对FRP复合桩的水平承载性能提高效果较BFRP布和GFRP布的更优;随着FRP布-桩身黏结强度增大,桩顶水平位移逐渐减小,相同截面处的弯矩也随之减小;与传统数值模拟结果相比,考虑FRP布-混凝土界面黏结性能的内聚力模型结果与试验结果更加吻合,且误差范围更小,验证了该有限元模型的正确性。研究结果可为FRP复合桩的水平承载力设计提供参考。     

考虑剪切变形的轴心受压GFRP圆管临界荷载

为了考虑剪切变形对玻璃纤维增强复合材料（GFRP）构件屈曲荷载的影响,利用Engesser剪切变形理论,推导考虑剪切变形和初弯曲的临界荷载. 应用于GFRP圆管时,考虑材料各向异性特征对剪切系数及强度的影响. 对4根具有不同长细比的GFRP圆管试件进行轴压试验. 结果表明,GFRP圆管在截面强度估算时应综合考虑轴向纤维压缩破坏和环向基体拉伸破坏. 所推导的临界荷载计算式的结果和试验结果吻合良好.     

FRP筋混凝土板冲切承载力计算方法

基于临界剪切裂缝理论,提出FRP筋混凝土板冲切承载力的计算方法. 该方法考虑拉伸刚化效应的混凝土拉伸应力-应变关系,利用截面分析法确定FRP筋受弯构件的弯矩-曲率关系. 根据混凝土板的变形假定、弯矩-曲率关系以及板的平衡方程,确定FRP筋混凝土板的需求曲线. 收集文献中试验数据对该计算方法进行验证,并将其与其他计算模型进行比较分析. 参数分析结果表明：随着混凝土强度与柱头尺寸的增加,FRP筋板承载力名义应力相应降低,混凝土板的延性呈现增长趋势;随着配筋率与厚度的增加,板冲切承载力的名义应力增大,配筋率与厚度的增加会导致板延性降低,因此在设计中应充分考虑板厚与配筋率对FRP筋混凝土板延性的影响.     

置入光纤传感器测定FRP残余应力的研究

利用最新发展的基于光纤微弯传感原理制作的缠绕式光纤应变传感器来测定FRP的残余应力.自行设计模具以制成两种FRP复合材料试件,一种为按照普通成型的过程制成试件,另一种为采用预加张力复合原理制成试件,通过测量两种试件的残余应力,得到大量有价值的实验数据,分析、对比实验结果,得到预加张力引起的残余应力.说明给纤维预加张力后,能提高复合材料的强度水平,对获取高质量的复合材料产品具有重大意义.     

均布荷载下预应力FRP布钢与混凝土组合梁变形计算

目的为提高预应力组合梁的承载力和刚度,将传统预应力技术与FRP加固技术相结合,形成预应力FRP布钢与混凝土组合梁.方法根据预应力FRP布钢与混凝土组合梁结构与受力特征,利用弹性理论,对其进行分析.结果建立其考虑交接面相对滑移和预应力FRP布内力增量影响的组合梁变形微分方程,给出均布荷载作用下的组合梁变形理论计算公式.结论计算结果证明,预应力FRP布内力增量对组合梁变形影响相对较小,从而给出了组合梁变形的简化计算公式;所建立的预应力FRP布钢与混凝土组合梁变形理论计算公式具有合理性.     

Laser-generated thermoelastic acoustic sources and acoustic waves in anisotropic plate

The effect of anisotropy on the ultrasound wave generation and propagation in the unidirectional fi- ber-reinforced composite plate has been investigated. A quantitative numerical model for the la- ser-generated ultrasound in the thermoelastic regime was presented by using a finite element method. All factors, such as spatial and time distributions of the incident laser beam, optical penetration, ther- mal diffusivity, and source-receiver distance can be taken into account. Numerical results show that the e...     

双向纤维增强复合材料拉伸试验研究

纤维增强复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,广泛应用于工程结构加固中。针对双向纤维增强复合材料的特点设计单轴拉伸试验装置,对双向纤维增强复合材料进行拉伸试验,研究破坏特征、抗拉强度、弹性模量及伸长率等,分析双向纤维增强复合材料力学性能的影响因素。试验表明,纤维原丝的抗拉强度不可直接作为编织纤维增强复合材料抗拉强度的设计值用于加固设计,其破坏表现出明显的脆性断裂,而且纤维材料的种类、纤维材料的制作工艺对纤维增强复合材料的力学性能具有一定的影响。     

钢筋混凝土轴压短柱包裹纤维材料后的承载性能研究

高强纤维材料在混凝土结构加固工程中已被广泛应用，其中利用约束混凝土原理，在柱环向缠绕纤维材料构成增强纤维塑料外壳后，能有效地改善原混凝土柱的承载性能，提高强度，增大延性。通过对钢筋混凝土圆形，矩形，椭圆形等截面短柱经不同高强纤维包裹后的22个轴心受压试件的试验研究，证实了柱截面形状对约束效果有很明显影响，文章讨论了纤维约束混凝土的工作机理，破坏过程，破坏性质，压溃荷载的计算方法，并对承载力等设计指标的取值提出了看法。     

面内二维零膨胀混杂复合材料层合板设计

为使FRP结构在太空交变温度场下的热稳定性能要求,研究了面内二维零热膨胀混杂复合材料层合板设计理论.采用细观力学方法和经典层合板理论,分析层合板的纤维含量、混杂比及其铺层角等对层合板热膨胀系数的影响规律.建立了层内混杂复合材料层合板面内二维热膨胀系数设计理论.理论分析和实验结果表明,合理设计复合材料层合板的纤维含量、混杂比及其铺层,可以实现面内二维零膨胀.     

预应力FRP布钢与混凝土组合梁抗弯承载力计算

目的为提高预应力FRP布加固钢与混凝土组合梁的承载力,增加其刚度减小变形.方法考虑预应力FRP布钢与混凝土组合梁的结构与受力特性,利用平截面假定和应变变化计算方法,对预应力FRP布加固组合梁承载力进行分析.结果相比一般FRP布加固钢与混凝土组合梁,预应力FRP布能更有效改善其受力性能;给出其抗弯极限承载力计算公式.结论提出利用预应力FRP布加固钢与混凝土组合梁的方法是切实可行的;所建立的预应力FRP布加固钢与混凝土组合梁抗弯承载力理论计算公式具有合理性.