玻璃纤维复材筋与水泥基复合材料界面力学性能试验研究及精细化有限元仿真

玻璃纤维复材(GFRP)筋水泥基复合材料(ECC)构件受力变形过程中,筋材与基体协调变形能力影响构件及组合构件的工作性能。本文通过GFRP筋ECC黏结-滑移试验建立界面黏结滑移本构,结合ECC变形及开裂后力学属性,采用ABAQUS有限元软件进行GFRP筋ECC构件黏结界面力学性能分析,研究筋材及基体应变分布随加载过程的演化及不同黏结-滑移关系对构件工作性能的影响。研究表明,GFRP筋材直径影响黏结滑移性能及界面破坏模式,界面力学属性的提高能够增加二者协同工作性能,改善构件的开裂属性;基于试验中筋材应变分布,分析基体破坏、应力分布,研究构件受拉破坏过程整体拉伸刚度变化,为反演宏观构件正常工作状态下工作机理提供分析方法。     

纤维增强复材筋增强纤维水泥基复材桥面连接板工作性能研究

桥面无缝化设计能够提高桥梁主体结构的耐久性能,是解决桥面伸缩缝维护难题的重要方法。结合高耐腐蚀纤维增强复材(FRP),充分发挥纤维水泥基复合材料(ECC)的高延性。对GFRP筋、BFRP筋和钢筋增强连接板的工作性能、裂缝发展、应变及变形能力进行对比研究,针对GFRP筋连接板设置低配筋率对照组,研究其对整体性能的影响。结果表明,正常服役状态下,连接板最大裂缝宽度均小于限值,满足裂缝宽度要求;钢筋增强连接板的残余变形量远高于FRP增强连接板; FRP筋与ECC较低的刚度差异使得ECC材料多裂缝充分开展; FRP筋连接板主体结构受连接板变形影响较小,且在大变形条件下工作性能良好。依据连接板正常服役筋材应力水平与筋材应力限值,定义连接板正常服役安全系数,定量反映结构构件安全程度。同等配筋率FRP筋增强连接板安全系数均远高于钢筋增强连接板,且GFPR筋配筋率的降低对安全系数影响较小。     

东莞环球财富大厦地下室混凝土结构温差效应分析

结构超长、复杂体型的地下室混凝土结构,具有较为显著的温度响应,在结构分析、设计与施工阶段需合理考虑环境温差效应。在综合考虑施工进度、后浇带设置、含地下室桩筏基础有限约束刚度、依时温差作用取值的基础上,结合混凝土收缩徐变时效特性等关键因素,建立了一套适用于地下室混凝土结构温差效应分析的精细化仿真分析方法。基于所述方法,开展了东莞环球财富大厦地下室混凝土结构施工及使用全寿命内温差效应的定量分析,明确了结构温差作用下受力较不利构件及变形较大部位,针对性提出结构优化设计建议及施工控制措施,相关成果可为地下室混凝土结构设计提供参考。     

CFRP增强工程水泥基复合材料桥面连接板的结构和性能

桥梁面板的伸缩缝连接装置是现今桥梁施工与维护的难题之一。桥面无缝连接板是将相邻的桥面板连接在桥墩上,形成桥跨间的连续板。结合碳纤维增强聚合物基复合材料（CFRP）良好的耐腐蚀性与工程水泥基复合材料（Engineered Cementitious Composites,ECC）的高延性,对CFRP材料增强ECC桥面连接板进行研究。对比了CFRP软质格栅、CFRP筋材和纯ECC桥面连接板的荷载-位移曲线、裂缝分布、应变以及变形,分析三种连接板的连接性能。试验结果表明,三种桥面连接板能满足工程变形与开裂要求。CFRP软质格栅削弱连接板材料界面,降低板多裂缝开展,对增强桥面连接板作用较小。相对其他ECC连接板构件,CFRP筋材对ECC连接板增强作用明显,其弯曲变形能力显著提高,裂缝均匀且分布广泛,整体工作性能良好。      

玄武岩纤维复材筋增强自密实混凝土桥面板冲切性能试验

对6组尺寸为2 000 mm×1 800 mm×100 mm的1∶2比例缩尺桥面板模型进行冲切试验研究。分析不同筋材类型,不同混凝土基体材料及不同配筋率对桥面板冲切极限承载力、荷载-位移曲线、筋材应变、混凝土应变及裂缝形态的影响,对比不同文献中冲切极限承载理论值与试验值的差异。研究表明:在侧向约束作用下筋材在桥面板中的贡献较小,配筋率的降低对桥面板的极限承载力基本没有影响,但可以更大地发挥筋材在桥面板中的作用。筋材类型对桥面板的极限承载力,极限挠度及裂缝形态都有影响,但混凝土基体材料对桥面板的极限承载力和极限挠度的影响不大。各国现行标准对纤维增强材料筋增强混凝土结构冲切极限承载力的计算理论由于未考虑侧向边界约束条件下存在的压缩薄膜效应,严重低估了桥面板的冲切极限承载力。     

基础加固中承压和抗拔复合锚固桩的研究

在基础加固中,椎体封桩的桩基在不同工况的影响下桩孔无法抗拔,而常用的复合锚固结构具有施工难度大等缺点。基于此,提出一种新的基础加固承压和抗拉拔复合锚固结构,该结构能使新增桩同时起到竖向承重功能及抗拔的效果,具有较高的抗静载、抗动载潜能和效费比。在施工工艺方面无需在桩孔上再凿除一定的深度,制造和安装方便,提高了施工的速度和效率。     

关于晶闸管调压器如何在全电玻璃熔窑应用中达到理想状态的分析

着重阐述了晶闸管调压器在全电玻璃熔窑应用中的理想状态,并分析了要想达到这种理想状态所要具备的几个前提条件。     

大型玻璃电熔窑节能熔化的几点思考

为适应环保要求,大吨位的瓶罐玻璃全电熔是目前的发展趋势,通过对配方调整、配合料配制工艺改进、碎玻璃添加量及工艺调整,可达到熔化节能、原料成本降低的目的,对推动瓶罐玻璃电熔窑熔化的发展具有实用价值。     

嵌入式复材筋加固混凝土桥面板工作性能研究

为了研究表面嵌入式(Near Surface Mounted,简称"NSM")纤维复合筋(FRP筋)加固钢筋混凝土面板的工作性能,对该加固桥面板结构进行试验研究,并通过改变加固筋材类型和加固方式分析其对面板加固效果的影响。通过分析试验结果发现,嵌入式加固能有效提高桥面板承载力,减少面板板底开裂程度和挠度,增强面板刚度,但由于侧向约束刚度的作用筋材类型变化的影响较小。为了深入研究该加固桥面工作机理,对试验模型进行有限元模拟,数值模拟结果与试验结果对比吻合良好。此后采用该数值模型进行参数分析,深入研究混凝土强度、侧向刚度、跨高比、FRP筋弹性模量、加固率、配筋率等结构参数变化对加固桥面板承载性能的影响。参数研究结果表明:侧向刚度和配筋率增加能提高桥面板承载力,但加固效果减弱;桥面板承载力随混凝土强度、加固率和FRP筋弹性模量的增加而提高,但弹性模量变化对桥面承载力提高幅度较小;跨高比增加,桥面板承载力减小,但加固面板承载力提高幅度增长。试验研究和数值分析的结果表明,工程加固时应根据加固面板结构自身材料强度、约束刚度和配筋率选用合理的FRP筋类型和加固率,充分发挥加固材料的作用。     

带裂缝钢筋桁架混凝土叠合板力学性能研究

对3块钢筋桁架混凝土叠合单向楼板进行吊装工况试验、正常使用状态下堆载试验,其中2块为运输过程中导致开裂的叠合板,1块无裂缝的叠合板作为参照,探究3块板在吊装工况下板底裂缝宽度、裂缝发展与应变变化情况.根据叠合板使用功能要求确定荷载,通过堆载试验模拟完全浇筑后叠合板在正常使用荷载作用下板底挠度、裂缝宽度、板底应变发展情况.采用中国规范混规GB 50010-2010、水工规范SL 191-2008及美国规范ACI 318-08中的三种弯曲刚度计算方法预测堆载挠度并分析其计算精度.结果 表明:吊装前后叠合板原有损伤不断累积,对板体造成不可恢复的损伤.堆载作用下开裂叠合板能够满足规范正常使用条件下的跨中挠度要求,但局部区域裂缝宽度无法满足.三种弯曲刚度下的挠度理论计算结果均与试验结果有较大误差,其中GB 50010-2010计算结果与试验叠合板跨中挠度数据吻合相对较好,针对叠合板的挠度预测还需进一步研究.