张鹏
,
邓朗妮
,
邓宇
玻璃钢/复合材料
在国内首次提出了"部分粘结"的新概念,进行了9根部分预应力部分粘结的碳纤维塑料筋(CFRP筋)与环氧树脂钢筋混合配筋混凝土粱的静栽试验,对其受力过程、破坏形态、荷载-挠度特性、延性性能、预应力度的影响等进行了分析.试验结果显示,采取部分粘结及混合配筋的模式有利于改善cFRP筋预应力混凝土梁的受力性能,对CFRP筋混凝土梁的设计计算理论具有重要的参考价值.
关键词:
CFRP筋
,
混凝土梁
,
部分粘结
,
受弯性能
,
试验研究
陈蓓
,
李十泉
,
刘荣桂
,
谢桂华
,
臧娜
玻璃钢/复合材料
进行了CFRP筋复合型锚具静载试验,结果表明该复合型锚具可有效锚固单根为8mm的CFRP筋.通过测试钢管应变,结合公式计算得到了筋材表面黏结应力及其分布情况.该方法简单可靠,对该类型锚具尤其适用.极限状态下,M-7黏结应力分布与BBA模型吻合;M-1、M-2、M-3黏结应力分布与BBA模型不吻合,主要体现在加载端的黏结应力较大,明显高于BBA模型中的残余黏结应力.分析了夹片长度、黏结材料、夹持位置对锚固性能、破坏形式、黏结应力的影响,为同类型大吨位锚具结构的设计提供了依据.
关键词:
CFRP筋
,
复合型锚具
,
黏结应力分布
,
测试方法
张新越
,
欧进萍
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.06.002
进行了不同循环应力下CFRP筋的常温疲劳试验,选取CFRP筋70%的极限拉伸应力作为最大循环应力,在R=0.5(最小循环应力与最大循环应力的比)和R=0的应力率下,测量了CFRP筋的疲劳寿命曲线,研究了CFRP筋的疲劳性能.结果表明:CFRP筋的最大循环应力应控制在70%极限拉伸应力以下;在R=0.5应力率下,最大循环应力下降5%的极限拉伸应力时,CFRP筋的疲劳寿命增长10倍左右;最大循环应力分别为60%和50%极限拉伸应力时,R=0应力率下CFRP筋的疲劳寿命分别为R=0.5应力率下疲劳寿命的百分之一和十分之一.这说明CFRP筋具有很大的脆性,需要有足够的强度安全系数,才能发挥作用;根据试验拟合的疲劳寿命曲线,CFRP筋的疲劳性能远高于Q235光圆钢筋.
关键词:
有机高分子材料
,
CFRP筋
,
疲劳寿命
,
循环荷载
欧进萍
,
王勃
,
张新越
,
何政
,
钱民中
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.06.010
对混凝土结构用CFRP筋及其加筋混凝土梁的力学性能和感知性能进行试验研究.自行研制开发了不同直径和表面处理形式的CFRP筋.在此基础上,制作了三组各6个标准受拉试件,分别测试了CFRP筋的弹性模量、极限抗拉强度和电阻变化率,得到了相应的变化曲线;其次制作了两组各3根CFRP加筋混凝土梁,测试了梁中CFRP筋电阻随载荷增加的变化曲线.研究表明,CFRP筋具有很好的力学性能和感知性能,对于混凝土结构加强筋和结构受力状态监测具有广泛的应用前景.
关键词:
CFRP筋
,
力学性能
,
感知性能
,
混凝土梁
张剑
,
王立峰
,
叶见曙
复合材料学报
为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)筋混凝土梁的非线性力学性能,基于非线性理论推导了CFRP筋梁的有限元分析模型:对4个预应力CFRP筋混凝土梁进行了非线性全过程分析,考察了预应力CFRP筋、GFRP筋和普通钢筋的应力发展规律.与试验资料对比可知,计算结果与试验数据吻合良好,说明采用弥散裂缝模式、Owen屈服准则和Hinton压碎准则能较好地描述混凝土开裂、屈服和压碎特性,同时也说明了CFRP筋及其力学效应用组合单元模拟的有效性以及本文中研制程序的正确性.CFRP筋具有高强度性能,梁试件破坏时CFRP筋均未失效;与受拉区配筋为钢筋相比,GFRP筋在全过程中处于弹性阶段.
关键词:
CFRP筋
,
混凝土梁
,
非线性
,
有限元
,
全过程
张剑
,
周储伟
,
叶见曙
复合材料学报
对于高性能碳纤维增强聚合物复合材料(CFRP)筋混凝土梁,研究几何非线性组合壳单元模型,对预应力CFRP筋混凝土梁进行了全过程分析.引入Von Karman理论,推导了局部坐标系下Piola-Kirchhoff应力矩阵和几何刚度矩阵;分别采用组合壳单元和分层壳单元模拟预应力CFRP筋和玻璃纤维增强聚合物复合材料(GFRP)筋,并推导了CFRP筋对组合壳单元刚度矩阵的贡献,同时采用Heterosis选择积分技术以避免剪切锁定和零能量模式,研制了相应的非线性计算程序.计算结果与试验数据对比可知,挠度发展规律和预应力CFRP筋应变发展规律均吻合良好,说明了研究单元的有效性及研制程序的正确性;CFRP筋具有高强度性能,梁试件破坏时CFRP筋均未失效;利用预应力CFRP筋应变重分布系数研究了梁的刚度退化规律,表明采用GFRP筋代替普通钢筋在加载后期会使梁的刚度退化减小.
关键词:
CFRP筋
,
几何非线性
,
组合壳单元
,
全过程
,
刚度退化
张剑
,
周储伟
,
雷笑
,
叶见曙
,
卓家寿
复合材料学报
对于混杂CFRP/GFRP筋高性能混凝土(HPC)梁,研究一种新的三维非线性梁壳组合单元,对HPC梁进行了全过程分析.引入实体退化壳单元理论,利用空间梁单元模拟预应力CFRP筋,并根据CFRP筋单元节点线位移和转角位移的协调性,推导CFRP筋单元对梁壳组合单元刚度矩阵的贡献,同时对GFRP筋和HPC梁采用分层壳单元模拟.并运用Jiang屈服准则、Madrid强化准则等描述混凝土的材料非线性,提出一种新的非线性梁壳组合单元,研制相应的三维非线性计算程序.计算结果与试验数据吻合良好,说明本文构造的非线性梁壳组合单元的正确性和研制程序的可靠性,以及混凝土材料非线性描述的合理性;采用组合单元能准确模拟CFRP筋的几何构形,能综合考虑其拉压弯剪性能,利于全面地反映配筋对结构的增强作用.
关键词:
CFRP筋
,
GFRP筋
,
梁壳组合单元
,
HPC梁
,
材料非线性
张新越
,
欧进萍
,
王勃
,
何政
功能材料
CFRP筋的高强、轻质、耐腐蚀等特性使其具有作为结构材料的优良性能,同时它又具有功能材料的自感知特性.本文对我们研制开发的3种不同纤维含量的CFRP(碳纤维的含量分别为54%、60%、65%)筋进行了常温拉伸比较试验.电阻信号采集采用基于ADAM-4018的智能采集模块,这种采集模块具有更高的精确度,可以得到更加准确的测试结果.结果表明:CFRP筋的材料性能服从虎克定律,材料不发生塑性变形,是一种脆性材料;CFRP筋在拉伸荷载下的电阻变化很明显,具有很好的自感知性能,电阻基本上呈线性增加,变化率可以达到100%～150%,随着纤维含量的增加,CFRP筋的电阻变化率呈下降趋势.
关键词:
CFRP筋
,
自感知特性
,
力学性能
李彪
,
杨勇新
,
岳清瑞
玻璃钢/复合材料
为了改善CFRP筋粘结型锚具的锚固性能,通过静载试验研究了粘结介质、CFRP筋不同表面形状、锚固长度、锚固端处理方式对锚固性能的影响.结果表明,在其它条件相同的情况下,环氧结构胶对CFRP筋的锚固性能较好,膨胀混凝土较差;CFRP筋的表面形状显著影响其锚固性能;CFRP筋锚固端环氧胶膜粘石英砂对锚固性能最好,环氧树脂粘砂次之,打磨处理最差;5mm和7mm光圆筋,建议进行环氧胶膜粘砂,锚固长度为250mm时,锚固效果最佳;8mm和16mm螺纹筋,环氧树脂粘砂,在锚固长度为250mm、330mm时,可使材料充分发挥性能.
关键词:
CFRP筋
,
锚固性能
,
效率
