我国碳纤维加固补强结构的研究现状及展望

碳纤维增强材料在结构工程领域中的应用,是目前国内研究开发的热点,本文介绍了碳纤维加固结构的必要性,国内的研究现状与应用情况,并对该技术的发展前景进行了分析。     

结网方式对碳纤维混凝土板抗弯性能的影响

采用平织法和打结法两种方法编织网格间距分别为80mm和100mm的碳纤维编织网,通过板的抗弯试验研究不同结网方式对不同网格间距CTRC板抗弯性能的影响。试验结果表明,打结法编织的碳纤维编织网在减小CTRC板的挠度的同时也相应降低了抗弯强度,且当超出板的抗弯极限承载能力之后CTRC板不会完全破坏,仍具有残余承载能力。其中网格间距为100mm打结碳纤维编织网增强混凝土板的抗弯强度及极限挠度较平织碳纤维编织网分别降低了36.8%和6.0%。     

碳纤维编织网增强混凝土板的抗弯强度试验与分析

对网格间距为80mm的不同碳纤维用量的碳纤维编织网增强混凝土板的抗弯强度进行了试验研究。碳纤维编织网是利用碳纤维束在经纬两个方向进行平织而成,并经过碳纤维浸润胶浸渍及在其表面粘砂的处理,以增强其与混凝土的粘结强度。试验结果表明,随着碳纤维用量的增加,碳纤维编织网增强混凝土板的抗弯强度与挠度逐渐提高,当碳纤维用量达到50个单元束时提高最大,较素混凝土板分别提高了106.6%和410.6%。     

棚索协同支护锚索间距理论研究与应用

为了确定U型钢支架和锚索协同支护系统中锚索的合理间距,分别建立了U型钢支架以及U型钢支架和锚索协同支护的力学模型,采用力法原理对力学模型进行分析,确定了棚索协同支护系统中锚索的间距。计算结果表明:棚索协同支护锚索的间距与侧压力系数、巷道的断面尺寸和埋深有关。建立了松散煤体侧压力系数的解析表达式,对U型钢支架和锚索协同支护进行数值模拟。模拟结果表明:棚索协同支护系统中锚索的合理间距显著地减小了巷道围岩的变形量、塑性区的面积以及U型钢支架的最大弯矩,实现了U型棚与围岩之间以及锚索与深部围岩之间的耦合支护。实践表明:采用锚索和工字钢对U型钢支架的各关键部位进行加固,能够有效地控制巷道围岩的稳定性,保证煤矿的安全生产。     

温度对碳纤维布加固混凝土方柱承载力的影响分析

根据低温条件下碳纤维布加固钢筋混凝土方柱的试验结果,利用Excel软件中单因素方差分析方法来分析温度对碳纤维布加固钢筋混凝土方柱承载力的显著性,分析结果表明：温度对碳纤维布加固钢筋混凝土方柱的承载力有显著影响。     

改进的广义Kelvin岩石蠕变模型研究

为了克服传统元件组合模型难以描述岩石蠕变过程中非线性特征的缺陷,提出一种新的时间触发非线性黏性元件,并将其与广义Kelvin模型串联,再将岩石蠕变过程中岩石弹性模量的衰减方程引入到广义Kelvin模型中,得到了一个可以模拟岩石蠕变全过程的非线性蠕变模型,推导了不同恒定荷载情况下的一维和三维蠕变方程。根据通用全局优化算法,利用前人所研究的岩石蠕变实验曲线对非线性蠕变模型进行参数确定和模型验证。模型理论计算值和岩石蠕变实验曲线的对比表明该蠕变模型具有较高的正确性和合理性,能较好地模拟岩石在不同应力水平下的蠕变变形,可为今后开展类似研究提供一定的参考价值。     

沿空留巷顶板下沉量计算及分析

基于支架-围岩整体力学模型,利用位移变分原理研究了沿空留巷时基本顶在给定变形下直接顶的受力、变形情况,探讨了顶板下沉量与巷内、巷旁支护阻力、直接顶厚度、巷道宽度及充填体宽度之间的相互关系.结果表明:巷内支护阻力对顶板下沉量几乎没有影响;顶板下沉量随巷旁支护阻力的增大而减小;直接顶厚度在2.5 m以内时,顶板下沉量变化不大;而直接顶厚度大于2.5 m时,顶板下沉量随直接顶厚度的增加而显著减少;巷道顶板下沉量随巷道宽度的增加而加大;巷道顶板下沉量随充填体宽度的增大而增大.     

应力记忆工艺优化对NMOS器件性能的改善

应力记忆工艺(SMT)通过在NMOS器件沟道中产生张应力,提高器件的电子迁移率,从而提升NMOS器件的性能。Si₃N₄层应力值、SiO₂层厚度以及退火顺序等三种因素,均对NMOS器件的性能产生影响,增加了SMT工艺应用的难度。对三组实验结果进行分析,研究了三种因素对NMOS器件性能的影响,优化了工艺条件。结果表明,NMOS器件应用SMT工艺后,饱和漏极电流-关态漏极电流(I_dsat-I_off)较传统NMOS器件提高了6%。     

不同约束条件下碳纤维布加固素混凝土柱的低温试验与分析

进行了碳纤维布对不同约束素混凝土柱的低温压缩试验,试验参数为3个温度(5℃、-5℃及-10℃)和2种碳纤维包裹方式。试验结果表明,在低温条件下,碳纤维布加固素混凝土柱可以有效地提高混凝土的抗压强度,整片完全包裹约束素混凝土方柱-5℃、-10℃抗压强度分别提高了40.06%、47.48%;碳纤维布还能有效地改善素混凝土柱的变形性能,-5℃全包裹的峰值应变提高了25.2%。