钢梁外包FRP混凝土抗弯承载力计算

目的研究一种简化处理的不同破坏形态下构件极限抗弯承载力的计算方法,以方便工程实际的应用.方法采用实用叠加方法对SRHC梁贴FRP的受力过程和破坏特征进行研究.根据中和轴到钢骨的截面距离不同,将受压区高度与钢骨上翼缘至混凝土受压边缘的距离进行比较,以此来确定FRP加固后梁在破坏时的不同抗弯承载力的适用公式.基于纤维模型法,对受弯钢梁外包混凝土贴FRP布构件进行非线性全过程分析.结果提出了受弯钢梁外包混凝土贴FRP布构件承载力计算公式.通过实例表明,FRP的加固层数是构件受力性能重要的影响参数,在相同的变形条件下,FRP层厚度增加,组合构件的承载能力也有所提高,最佳加固率在3层以内.构件的承载能力随着混凝土强度的提高而提高.结论笔者给出的计算公式克服了简单叠加法和一般叠加法在计算上的缺陷,计算简便,可用于工程实际和结构设计中.     

建筑工程预算中抗震框架梁钢筋工程量的计算

在建筑工程预算中,钢筋工程量的计算是非常重要的一部分。抗震框架结构中,框架梁钢筋的取值显得尤为的重要,框架梁钢筋的布置和工程量准确抽取,对工程预算的准确性尤为重要。     

锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能

对8根模拟锈蚀钢筋混凝土梁进行了高周疲劳试验,研究和探讨了模拟锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能。结果表明,交变荷载作用下试件的斜裂纹出现并迅速发展成主裂缝;模拟锈蚀钢筋混凝土梁多在端部发生剪切疲劳破坏;试件的挠度发展、裂缝分布与破坏形态密切相关;随循环次数增加,锈蚀主筋的最大、最小应力不断增长,应力幅值基本不变;混凝土的最大、最小压应变快速增长,应变幅值平稳增长;试件的疲劳寿命具有较大的离散型;同等条件下,锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳寿命往往比锈蚀钢筋的轴向拉伸疲劳寿命长。     

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。     

四面受热时型钢混凝土柱的简化计算方法研究

高温作用下型钢混凝土柱的力学性能的有限元分析是进行其抗火性能设计研究的重要途径。基于型钢和混凝土材料在高温下的力学性能曲线,简化得到其计算模型,通过ABAQUS软件分析,研究了高温下型钢混凝土柱在不同时刻的温度场分布,根据分析得到的结果确定了柱截面等温曲线的位置,结合常温下型钢混凝土柱的计算公式对高温下的计算公式进行了研究,简化得到了高温下型钢混凝土柱极限承载力的计算公式,根据已有的试验资料对所推导型钢混凝土柱简化计算方法的正确性进行了分析,结果表明:利用文中简化的计算公式计算所得的型钢混凝土柱的弯矩值为865 kN,轴力值为132 kN·m,与其试验值具有一定的吻合度。     

微型桩托换加固作用机理研究

采用微型桩托换技术对既有建筑物地基基础进行加固,减小其沉降,形成新的微型桩组合托换结构。文章基于变形控制的原理,提出了托换加固荷载分配的变形协调和简化计算方法,建立了托换构件强度的计算模型。结果表明:通过将微型桩等效为柱、植筋等效为桩,把桩对新增承台的冲切等效为柱对承台的冲切,揭示其上部新增荷载、既有基础、微型桩和新增承台之间的相互作用机理,同时工程实例的沉降观测数据表明该计算模型是安全、经济、可行的。     

软上地基上加筋碎石垫层工作性状试验研究

通过模型试验研究了加筋和不加筋碎石垫层在软土地基上的承载特性,分析了垫层厚度、加筋材料、加筋层数、筋体布置位置等因素对垫层承载特性的影响。结果表明：垫层厚度对地基沉降影响明显,合理的垫层厚度能有效地降低地基的沉降;加筋后的碎石垫层对降低地基沉降的效果更明显,同等条件下,土工格室的加筋效果优于土工格栅;加筋层数及筋体布置位置对加垫碎石垫层承载特性有一定影响,层数越多加筋效果越好,将筋体布置在垫层下部时效果最好;加垫层能在一定程度上提高地基基床系数,其中土工格室加筋碎石垫层对提高地基基床系数效果最好。     

Improving delamination resistance of carbon fiber reinforced polymeric composite by interface engineering using carbonaceous nanofillers through electrophoretic deposition: An assessment at different in-service temperatures

In this article, modification of carbon fiber surface by carbon based nanofillers (multi-walled carbon nanotubes [CNT], carbon nanofibers, and multi-layered graphene) has been achieved by electrophoretic deposition technique to improve its interfacial bonding with epoxy matrix, with a target to improve the mechanical performance of carbon fiber reinforced polymer composites. Flexural and short beam shear properties of the composites were studied at extreme temperature conditions; in-situ cryo, room and elevated temperature (−196, 30, and 120°C respectively). Laminate reinforced with CNT grafted carbon fibers exhibited highest delamination resistance with maximum improvement in flexural strength as well as in inter-laminar shear strength (ILSS) among all the carbon fiber reinforced epoxy (CE) composites at all in-situ temperatures. CNT modified CE composite showed increment of 9% in flexural strength and 17.43% in ILSS when compared to that of unmodified CE composite at room temperature (30°C). Thermomechanical properties were investigated using dynamic mechanical analysis. Fractography was also carried out to study different modes of failure of the composites.     

纤维增强复合材料与现代基础设施建设

高性能纤维增强复合材料(Advanced Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)应用于基础设施建设中是近年来国际上研究的热点,结合"八六三"项目开展了基础设施建设用高性能低成本的FRP材料及其关键应用技术的开发工作,取得了一系列成果.在材料改性研究以及产品开发方面,通过纤维混杂改性,开发出适用于不同工程要求的单一品种纤维和混杂纤维的FRP产品及配套树脂材料、配套设备机具等;在关键应用技术开发方面,根据工程需要,开发出钢结构加固技术、砌体结构加固技术、预应力加固技术、结构无损检测技术等基础设施建设中应用FRP材料的关键技术;在规范标准编制方面,主持编制国家规范标准4项,1项已获批准实施,其它3项正在按计划进行;在工程应用方面,应用自主开发的材料和技术,改造、加固工程100多项,创造了巨大的经济效益及广泛的社会效益.这些工作极大地推进了我国在基础设施建设用FRP技术领域的发展.     

The effect of plasma spraying power on the structure and mechanical properties of hydroxyapatite deposited onto carbon/carbon composites

This paper deals with the effect of plasma spraying power on hydroxyapatite (HA) coatings on carbon/carbon composites (C/C composites). The microstructure and phase composition of the as-sprayed coatings have been examined by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD), respectively. The shear strength of the HA coatings–C/C substrates was detected on a RGD-5 tensile testing machine. Results indicate that the melting extent and the shear strength of the coatings were evidently improved with the increasing of spraying power. Moreover, the amount of decomposed phases is increased and the content of crystalline HA of coatings was slightly changed. Observation of fracture surfaces shows that carbon fiber bundles can bond well with HA coatings using 40 kW spraying power.