方形截面碳纖維增強(qiáng)聚合物鋼管混凝土軸壓柱的靜力試驗(yàn)

以礦渣與粉煤灰制備了碳纖維增強(qiáng)地聚合物混凝土(carbonfiberreinforcedgeopolymericconcrete,cfrgc);采用100分離式霍普金森壓桿(shpb)試驗(yàn)裝置,研究了不同碳纖維摻量的cfrgc在不同應(yīng)變率下的沖擊壓縮強(qiáng)度與能量吸收的應(yīng)變率效應(yīng),以及碳纖維摻量對(duì)cfrgc強(qiáng)度與吸能特性的影響;改進(jìn)了波形整形技術(shù),以滿足恒應(yīng)變加載的要求.結(jié)果表明:厚度為1mm,直徑分別為20,22,25,27,30mm的h62黃銅波形整形器可以較好地實(shí)現(xiàn)shpb試驗(yàn)過程中的恒應(yīng)變率加載,且試驗(yàn)結(jié)果可靠;cfrgc屬于應(yīng)變率敏感材料,其沖擊壓縮強(qiáng)度與能量吸收特性均表現(xiàn)出近似的應(yīng)變率線性相關(guān)性,強(qiáng)度的應(yīng)變率敏感值為47.8s-1;碳纖維對(duì)地聚合物混凝土的強(qiáng)度特性具有良好的改善效果,且該效果隨著平均應(yīng)變率的增加而增強(qiáng);碳纖維的相對(duì)最佳摻量為0.2%(體積分?jǐn)?shù)).

以纖維增強(qiáng)復(fù)材（frp）-混凝土-鋼管組合實(shí)心方形短柱為研究對(duì)象,根據(jù)夾層混凝土受到約束作用的不同,將其劃分為有效約束區(qū)和非有效約束區(qū);同時(shí)考慮夾層混凝土受到的雙重約束,將方形纖維增強(qiáng)復(fù)材布轉(zhuǎn)化為圓形frp布?；诮y(tǒng)一強(qiáng)度理論,考慮中間主應(yīng)力、材料拉壓比以及倒角半徑的影響,推導(dǎo)得到frp-混凝土-鋼管組合實(shí)心方形短柱的軸壓承載力計(jì)算式。將理論計(jì)算結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,吻合良好,證明了算式的正確性和合理性。對(duì)影響因素的分析表明：軸壓承載力隨中間主應(yīng)力系數(shù)、側(cè)壓系數(shù)的增加而變大,隨著倒角半徑的增大先增大后減小,隨著鋼管徑厚比的增大而減小。

為研究玻璃纖維增強(qiáng)(gfrp)鋼管混凝土組合柱的受力性能,進(jìn)行6根外纏gfrp的鋼管混凝土軸壓短柱和1根鋼管混凝土柱的對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明,以外纏gfrp的鋼管作為混凝土的約束,將顯著提高核心混凝土的承載能力,90°和±45°交叉纏繞gfrp的鋼管混凝土組合柱的極限承載力較鋼管混凝土柱分別提高40.9%和27.3%。對(duì)gfrp鋼管混凝土組合柱在軸壓荷載下的靜力性能進(jìn)行理論研究,提出組合柱極限承載力設(shè)計(jì)公式及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的理論模型,其結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好。

方形截面鋼管混凝土延性研究——通過對(duì)12個(gè)方形截面鋼管混凝土（以下簡(jiǎn)稱為方鋼管混凝土）軸向壓縮的荷載—變形有關(guān)系的試驗(yàn)研究，考察了不同套箍系數(shù)下方鋼管混凝土的廷性指標(biāo)．證明了鋼管對(duì)核心混凝土約束的有效性。

碳纖維增強(qiáng)聚合物加固混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展綜述——介紹了碳纖維增強(qiáng)聚合物(cfrp)材料的性能、特點(diǎn)，在混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的應(yīng)用及方法．綜述了此種新型加固方法在國(guó)內(nèi)外的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀。并指出今后的發(fā)展趨勢(shì)．利用cfrp對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加固是一種新型的加固技術(shù)．c...

鋼纖維增強(qiáng)聚合物高強(qiáng)混凝土疲勞性能的試驗(yàn)研究——通過對(duì)鋼纖維增強(qiáng)聚合物高強(qiáng)混凝土材料進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，研究鋼纖維和聚合物乳膠的摻入對(duì)高強(qiáng)混凝土疲勞性能的增強(qiáng)的機(jī)理。結(jié)果表明，鋼纖維和乳膠的摻入能夠抑制裂紋的發(fā)展，提高混凝土的斷裂韌性，使得在應(yīng)力不...

玻璃纖維增強(qiáng)聚合物混凝土阻尼比的試驗(yàn)研究——將玻璃纖維應(yīng)用到聚合物混凝土中，并設(shè)計(jì)了一組正交試驗(yàn)來測(cè)定不同配比玻璃纖維增強(qiáng)聚合物混凝土的阻尼比。通過對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果的分析，得出了各因素對(duì)阻尼比的影響規(guī)律，并從材料的結(jié)構(gòu)機(jī)理方面對(duì)這些規(guī)律做出了解...

通過對(duì)鋼纖維增強(qiáng)聚合物高強(qiáng)混凝土材料進(jìn)行疲勞試驗(yàn),研究鋼纖維和聚合物乳膠的摻入對(duì)高強(qiáng)混凝土疲勞性能的增強(qiáng)的機(jī)理。結(jié)果表明,鋼纖維和乳膠的摻入能夠抑制裂紋的發(fā)展,提高混凝土的斷裂韌性,使得在應(yīng)力不變的條件下較大幅度地提高了高強(qiáng)混凝土的疲勞性能。

介紹了超聲法檢測(cè)鋼管混凝土缺陷的基本原理及缺陷的判別方法,結(jié)合工程實(shí)例,討論了超聲波法在檢測(cè)方形截面鋼管混凝土內(nèi)部缺陷時(shí)測(cè)點(diǎn)的布置方式、檢測(cè)的時(shí)間以及數(shù)據(jù)的處理與判別,指出了在合理布置測(cè)點(diǎn)的情況下超聲法檢測(cè)混凝土缺陷的方法同樣適用于方鋼管內(nèi)部混凝土缺陷的檢測(cè),在遵循《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》cecs21∶2000的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推廣了超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍。

在靜壓抗折試驗(yàn)與疲勞試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立鋼纖維增強(qiáng)聚合物改性混凝土與鋼纖維混凝土的疲勞方程,分析了在鋼纖維混凝土中加入聚合物對(duì)混凝土疲勞性能的改善作用,指出鋼纖維增強(qiáng)聚合物改性混凝土在橋面鋪裝應(yīng)用中的耐久性,以提高橋面鋪裝層的使用品質(zhì)和延長(zhǎng)其使用壽命。

纖維增強(qiáng)聚合物(frp)筋是一種具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕、耐疲勞等特點(diǎn)的新型復(fù)合材料。對(duì)纖維增強(qiáng)聚合物筋的基本性能及特點(diǎn)做了簡(jiǎn)要的分析,并介紹了纖維增強(qiáng)聚合物筋混凝土在國(guó)內(nèi)外的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀。

多種為改善鋼管混凝土力學(xué)性能的截面加強(qiáng)形式被提出,這些截面加強(qiáng)形式包括設(shè)置加勁肋、設(shè)置角部隅撐、設(shè)置內(nèi)管、設(shè)置橫向?qū)⑼馓坠拷?、設(shè)置栓釘?shù)?。綜述了這些截面加強(qiáng)形式的加強(qiáng)原理、施工工藝、應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)缺點(diǎn),為工程應(yīng)用提供理論意見。

聚合物纖維混凝土試驗(yàn)

纖維增強(qiáng)聚合物(frp)筋是一種高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕、耐疲勞的新型復(fù)合材料。本文介紹了frp筋的類型、生產(chǎn)工藝和力學(xué)性能,重點(diǎn)分析了其在國(guó)內(nèi)外的研究應(yīng)用狀況及在混凝土結(jié)構(gòu)工程的中的應(yīng)用前景,并對(duì)frp筋的進(jìn)一步研究和應(yīng)用作了展望。

為了解鋼骨-鋼管混凝土柱力學(xué)性能,設(shè)計(jì)制作9個(gè)鋼骨-t形截面鋼管混凝土短柱,并進(jìn)行軸心受壓承載力試驗(yàn)。分析了套箍系數(shù)、配骨指標(biāo)對(duì)鋼骨-t形截面鋼管混凝土柱軸壓性能的影響。試驗(yàn)研究表明,在軸心受壓作用下,設(shè)置了鋼骨的t形截面鋼管混凝土柱的極限承載力有所提高,鋼骨的設(shè)置能改善鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用,可延遲或避免鋼管在應(yīng)力狀態(tài)達(dá)到屈服前發(fā)生局部屈曲而導(dǎo)致構(gòu)件的過早破壞,從而大幅度提高t形鋼管混凝土柱的延性和極限承載力。

為了解鋼骨-鋼管混凝土柱力學(xué)性能,設(shè)計(jì)制作9根鋼骨-l形截面鋼管混凝土短柱,并進(jìn)行軸壓承載力試驗(yàn),分析套箍指標(biāo)、配骨指標(biāo)等因素對(duì)鋼骨-l形截面鋼管混凝土柱軸壓性能的影響。試驗(yàn)研究表明,在軸心壓力作用下,設(shè)置了鋼骨的l形截面鋼管混凝土柱的極限承載力有所提高,能夠延緩鋼管過早發(fā)生局部屈曲,從而提高了短柱的延性。

鋼纖維增強(qiáng)聚合物混凝土是由乳膠、鋼纖維和混凝土復(fù)合而成的高性能混凝土材料,它具有比鋼筋混和鋼纖維混凝土更為優(yōu)良的抗拉、抗折、抗疲勞強(qiáng)度、沖擊韌性及變形性能。以s118線路面罩而鋪裝為工程實(shí)例,論述了鋼纖維增強(qiáng)聚合物混凝土路面鋪筑中的工程應(yīng)用技術(shù)問題。

以礦渣和粉煤灰為原料、水玻璃和氫氧化鈉為堿激發(fā)劑、玄武巖纖維和碳纖維為增強(qiáng)材料,制備纖維增強(qiáng)混凝土,測(cè)試其28d抗壓強(qiáng)度。結(jié)果表明,纖維對(duì)地聚合物混凝土的增強(qiáng)效應(yīng)受纖維種類、纖維摻量和基體配比等因素的影響;碳纖維對(duì)地聚合物混凝土增強(qiáng)效果明顯,摻量為0.3%抗壓強(qiáng)度增幅最大,達(dá)34.8%,且水膠比為0.26時(shí)的增強(qiáng)效果優(yōu)于水膠比為0.31時(shí);玄武巖纖維對(duì)水膠比為0.26的地聚合物混凝土沒有增強(qiáng)效果,但當(dāng)水膠比為0.31時(shí),增強(qiáng)效果明顯,摻量為0.3%時(shí)抗壓強(qiáng)度增幅最大,達(dá)31.5%;總體上,碳纖維對(duì)地聚合物混凝土的增強(qiáng)效果優(yōu)于玄武巖纖維,碳纖維和玄武巖纖維對(duì)素混凝土沒有起到增強(qiáng)作用。

基于計(jì)算壓彎構(gòu)件彈塑性失穩(wěn)的jezek法,推導(dǎo)在軸壓和彎矩共同作用下拉壓側(cè)外表面粘貼碳纖維片后矩形截面鋼管梁繞強(qiáng)軸失穩(wěn)時(shí)極限荷載的計(jì)算公式.采用有限單元法進(jìn)行碳纖維增強(qiáng)鋼管梁在壓彎共同作用下的非線性屈曲分析,并得到極限承載力的數(shù)值解,該結(jié)果與解析結(jié)果吻合較好.計(jì)算結(jié)果表明,碳纖維能有效提高壓彎構(gòu)件的極限承載能力,改善構(gòu)件屈曲狀態(tài).

十字形截面方鋼管混凝土組合異形柱軸壓承載力試驗(yàn)

采用φ100mm分離式霍普金森壓桿(splithopkinsonpressurebar,shpb)裝置,研究玄武巖纖維與碳纖維增強(qiáng)地質(zhì)聚合物混凝土(geopolymericconcrete,gc)在10～102s-1范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,并作比較分析。結(jié)果表明,纖維增強(qiáng)地質(zhì)聚合物混凝土屬于應(yīng)變率敏感材料,其動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度與能量吸收特性均表現(xiàn)出顯著的應(yīng)變率相關(guān)性;作為gc的增強(qiáng)材料,玄武巖纖維與碳纖維各有優(yōu)勢(shì),但就改善gc的強(qiáng)度與能量吸收特性的效果而言,碳纖維總體上優(yōu)于玄武巖纖維,尤其當(dāng)碳纖維體積率為0.2%時(shí),改善效果最佳。

纖維增強(qiáng)改性聚合物復(fù)合材料