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.     

陶瓷颗粒增强泡沫铝材料的研究

选用粉煤灰作为增强相,经X射线衍射分析,粉煤灰中主要成分为石英和莫来石,是一种坚硬的陶瓷颗粒。这种陶瓷颗粒起到了增粘作用,并且还有利于提高气泡的稳定性。将粉煤灰加入到熔融铝液中,经适当搅拌后,再加入发泡剂,经冷却,即可得到颗粒增强泡沫铝。利用粉煤灰颗粒增黏的泡沫铝与利用钙增黏的泡沫铝进行压缩强度性能检测。结果表明:粉煤灰不但有增黏作用,还由于石英与铝液发生原位反应生成的氧化物,以及粉煤灰中原有的莫来石起到颗粒增强作用。     

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.     

螺纹钢筋的切分轧制

以首钢小型厂为例，较详细地介绍了用切分轧制工艺生产小型螺纹钢筋时，孔型系统、导卫装置的构成，结构设计要求，有关工艺参数及调整和控制技术。     

短纤维增强复合材料的仿生模型──Ⅰ 哑铃状短纤维增强复合材料的应力分析

受生物体构件的启发，提出了哑铃状短纤维增强复合材料的模型．分析了带球短纤维和基体中的应力分布，发现端头半径粗化将改善纤维中轴向应力分布，使之趋于均匀化，同时可减少纤维端部界面的剪应力．研究表明纤维长径比对纤维端头应力影响较小．讨论了纤维－基体模量比对纤维轴向最大拉伸应力和界面最大剪应力的影响．     

运用复合剂制备WC颗粒增强钢基表面复合材料

以ZG310-570为基体、WC颗粒为增强相,在普通水玻璃石英砂干型、无负压条件下,运用自制的复合剂,制备出WC颗粒增强钢基表面复合材料.抗磨料磨损性能是含20%Cr高铬铸铁的3.30倍.硬度可达60HRC以上.铸件表面平整光洁,尺寸精度大为提高.合金层厚度均匀,可达8mm,且与基体之间结合良好.