FRP筋混凝土结构的研究现状分析

近年来,国内外就FRP筋自身的力学特性以及FRP筋混凝土结构的力学性能开展了大量研究。FRP筋耐久性能、FRP筋与混凝土的粘结机理、FRP筋混凝土梁和柱的受力性能、FRP筋混凝土柱和框架的抗震性能是目前研究的主要方向。现有研究表明:大部分受弯构件中使用FRP筋作为纵向受拉筋能充分发挥其抗拉性能,但结构易发生脆性破坏,现有规范的计算方法不适用于该类构件的计算;FRP筋替代钢筋作为柱中主要受力筋会导致抗压强度和延性不如普通钢筋混凝土柱;纤维改性混凝土能够显著提高FRP筋混凝土构件的延性,FRP筋和钢筋的混合配筋柱的抗震性能要明显优于FRP筋柱。下一步研究中,应建立可靠的FRP材料及构件的耐久性测试和评估方法;改善FRP筋与混凝土,尤其是改性混凝土之间的粘结性能;完善现行规范中FRP筋承载力计算方法;建立FRP筋构件抗震设计体系。     

低周反复荷载下混杂纤维混凝土柱抗剪承载力研究

通过低周反复荷载试验,研究了钢纤维混凝土、钢-聚丙烯混杂纤维混凝土柱的破坏现象、破坏形态,分析了纤维掺量对抗剪承载力的影响规律;利用桁架+拱的模型理论推导了钢纤维混凝土柱在低周反复荷载作用下的抗剪承载力计算公式,并将试验值与理论计算值进行了比较.结果表明:钢纤维混凝土柱呈现弯曲破坏、钢-聚丙烯混杂纤维混凝土柱呈现弯剪破坏;掺量为1.0％、1.5％、2.0％的三种钢纤维混凝土柱的抗剪承载力比基准混凝土分别提高14.10％、19.87％和12.18％;钢纤维掺量为1.0％、1.5％、2.0％,聚丙烯纤维掺量均为0.1％的三种混杂纤维混凝土柱的抗剪承载力比基准混凝土分别提高19.23％、23.72％、16.03％;抗剪承载力试验值与理论推导计算值有较好的一致性和适用性.     

高强混凝土构件力学性能研究综述

传统混凝土由于存在抗压强度低、耐久性差等缺点,不能很好的满足当前高层、超高层、大跨度等实际工程对其力学性能的要求.目前,国内外研究者已经广泛研究了高强混凝土的基本力学性能,高强混凝土梁、柱以及节点的受力和抗震性能.对高强混凝土基本力学性能及高强混凝土构件的力学性能研究进展进行了归纳总结,分析了剪跨比、轴压比等参数对高强混凝土构件受力性能的影响;对高强钢筋与高强混凝土制成的双高强材料构件力学性能进行了总结;对高强混凝土构件的延性等变形性能的影响因素进行了分析探讨;从不同角度对比分析了现有高强混凝土梁抗剪承载力计算理论和设计方法.基于现有研究成果,指出了目前高强混凝土研究中存在的不足,并对今后研究的发展趋势进行了展望.     

低周反复荷载作用下纤维混凝土柱抗震性能有限元分析

采用有限元软件,研究纤维混凝土柱在低周反复荷载作用下的抗震性能,分析纤维掺量对滞回曲线、骨架曲线、承载力以及延性的影响规律,并与试验值作比较.研究结果表明:纤维的加入可提高构件的承载力和抗震耗能能力.一方面单掺钢纤维能显著提高构件的承载力,复掺聚丙烯纤维的构件其承载力相对单掺钢纤维构件略有提高,说明聚丙烯纤维对构件承载力的贡献较小;另一方面单掺钢纤维构件的延性有明显提高,复掺聚丙烯纤维构件的延性相对单掺钢纤维构件略有增大,说明聚丙烯纤维在改善构件的延性方面发挥一定的作用,且钢纤维体积率为1.5%时,构件延性系数最大.     

混杂方式对钢纤维混凝土性能影响的试验研究

为了提高混凝土构件的力学性能,采用混杂方式对其进行钢质纤维添加,对混杂钢纤维掺入混凝土试件进行试验研究.得到混杂钢纤混凝土试件的力学性能(抗压、劈拉及弯折强度),实验结果表明基于混杂掺入钢纤维的混凝土试件的力学性能得到大幅改善,为最优化配制钢纤维混凝土提供了理论参考.     

泵送C40混杂纤维混凝土的配合比优化研究

进行了泵送C40钢/聚丙烯混杂纤维混凝土的配合比优化研究,通过正交试验、极差分析和方差分析,明确了各因素对新拌混凝土坍落度、28d抗压强度和劈拉强度等力学性能的影响.针对混杂纤维对混凝土的增强机理,引用了总功效系数这一指标,对各个考核指标进行了考查,得到了钢/聚丙烯混杂纤维混凝土的最优组合条件,再经扩展试验确定了泵送C40钢/聚丙烯混杂纤维增强混凝土的推荐配合比.     

基于平板法纤维混凝土早期抗裂性能试验研究

通过平板约束试验研究整体式聚丙烯纤维混凝土、整体式钢纤维混凝土、层布式混杂纤维混凝土、整体式混杂纤维混凝土的早期抗裂性能,并与基准混凝土进行对比研究.结果表明:掺加纤维的混凝土,其早期开裂时间延迟,裂缝条数、最大裂缝宽度、裂缝总长度、单位面积裂缝的数量、总裂缝面积均有不同程度的减小,纤维掺入混凝土中能显著改善混凝土的早期抗裂性能;在纤维掺人的混凝土中,纤维掺入方式不同,混凝土抗裂效果也不同.经对比分析,混杂纤维混凝土的抗裂性能要优于单掺纤维混凝土;层布式混杂纤维混凝土的抗裂效果要好于整体式混杂纤维混凝土.     

粉煤灰对混杂纤维混凝土性能的影响研究

本文研究了粉煤灰对混杂纤维(钢/聚丙烯纤维)增强混凝土工作性和土力学性能的影响。结合试验结果,分析了掺入粉煤灰后混凝土工作性及力学性能改变的原因,进而分析了粉煤灰对混杂纤维混凝土性能影响的机理。     

聚丙烯纤维在混凝土中的应用和发展

通过分析聚丙烯纤维在混凝土中的作用，说明在混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维能有效地改善混凝土材料的抗裂、抗渗、抗冻等性能，提高混凝土材料的功能耐久性。同时介绍了这种材料在高性能混凝土中的应用发展前景。     

超细钢-聚丙烯混杂纤维混凝土力学性能研究

为研究超细钢-聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响,进行了9组超细钢-聚丙烯混杂纤维混凝土试件的立方体抗压强度和劈裂强度试验,分析了超细钢纤维、聚丙烯纤维体积掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明:混杂纤维的掺入使混凝土的立方体抗压强度、劈裂强度及拉压比均有提高,混杂纤维混凝土破坏产生明显延性特征;超细钢纤维体积掺量对混凝土力学性能的影响最大,混凝土强度及拉压比随超细钢纤维掺量增加而增大;聚丙烯纤维体积掺量增加对混凝土力学性能的影响并非线性提高,混掺0.1%聚丙烯纤维和1.5%超细钢纤维的混凝土获得最佳力学性能,抗压强度提高19.42%,劈裂抗拉强度提高56.78%,拉压比提高30.16%。     

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成与性能

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)与水性聚氨酯乳液共聚反应制备聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液,研究了MMA添加量、引发剂种类和聚合温度对PUA复合乳液及涂膜性能的影响,确定了PUA复合乳液合成的工艺参数。用傅立叶红外光谱(FTIR)测定反应产物的结构。研究发现油溶性引发剂比水溶性引发剂更适合PUA体系的乳液聚合。随着MMA添加量的增大,PUA复合乳液胶粒粒径增大,黏度减小,涂膜光泽度下降,机械性能增强,耐水性增加。     

无机-有机杂化材料研究进展

综述了无机-有机杂化材料的制备方法、性能表征手段及用途，介绍了杂化材料的优异性能及今后的研究发展方向。     

F-12/碳纤维层间混杂NOL环复合材料研究

本文以ＮＯＬ 环研究了Ｆ－ １２／ 碳纤维混杂复合材料的拉伸性能和剪切性能。试验结果表明,拉伸强度表现出混杂负效应,而剪切强度表现出混杂正效应,两种强度的混杂效应都随混杂比的增大而降低。纤维混杂可以改变材料的破坏模式。     

纳米氧化锌的制备及其与MEH-PPV共混光电池器件性能研究

利用溶胶-凝胶法,以醋酸锌为前驱体,制备了纳米ZnO颗粒及纳米棒,用TEM和XRD分别研究了ZnO纳米的形貌和结构特征;用旋涂及热蒸镀的方法将纳米ZnO和聚苯乙烯撑(MEH-PPV)的混合体制成有机-无机复合光电池薄膜器件。结果表明,MEH-PPV的荧光随着ZnO含量的增加出现明显的淬灭现象,器件在标准模拟太阳光照射下,获得了1.0%的能量转化效率,和国际报道的ZnO-聚合物共混太阳能电池1.6%的能量转化效率接近。     

风电叶片碳/玻混编织物的性能研究

目前风电叶片主梁常用玻璃纤维织物,一般单轴向玻纤布真空灌注后0°拉伸模量和0°压缩模量达到极限值48GPa。随着叶片越来越长,考虑到降本和减重的需求,需要开发新型材料,在控制成本的情况下提高材料性能,进而满足设计大叶片的需求。经过一系列打样、对比、测试、优化改进,确定了满足要求的碳/玻混编织物的性能参数,验证了胡克定律,为材料开发、新叶型设计时模量评估提供理论依据。将碳/玻混编织物与玻璃纤维、碳纤维的力学性能进行对比,发现碳/玻混编织物具有更广阔的可设计空间、更充分利用性能。     

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液研究进展

论述了聚氨酯一丙烯酸酯（PUA）复合乳液研究进展,包括制备方法、乳液粒径大小及分布、粘度、乳胶粒形态结构,胶膜的表面结构、形态结构、热性能、热稳定性和物理机械性能等。探讨了影响PUA复合乳液结构与性能的主要因素。最后指出,深入研究PUA胶膜微观结构,制备纳米级、高固含量PUA复合乳液是今后发展方向。     

复合板料摆碾铆接、胶接和混合连接性能研究

使用摆碾铆接、胶接和摆碾-胶接混合连接技术对玻璃纤维增强树脂基复合材料进行连接,通过拉伸试验检测该连接方式下的静强度。比较了不同连接方式的连接效果,分析了胶接时间、有无垫圈、多铆钉对连接强度的影响。实验表明摆碾-胶接混合连接能够有效提高连接件强度;垫圈对抗拉伸性能影响最大,加垫圈试件承载能力可显著提升29.46%;在一定时间范围内,胶接时间的延长可以大幅度提高连接件的静强度;然而与拉伸方向一致的双铆钉使用不能提升板料拉伸性能。     

基于DSC法的混杂纤维增强树脂基复合材料拉挤工艺研究

为提高碳纤维/玻璃纤维混杂增强树脂基复合材料(以下简称混杂纤维复合材料)拉挤型材的固化质量和力学性能,通过差示扫描量热分析(DSC)法,得出了相同配方条件下复合材料的4种不同升温速率下的固化DSC曲线,运用T–β外推法初步确定了三段式加热拉挤成型方法的温度工艺参数范围。在此基础上,选择直径为10 mm的混杂纤维棒材作为研究对象,变化不同的拉挤温度和速度制备型材,并对其分别进行力学性能试验,研究拉挤工艺参数对复合材料力学性能的影响,从而根据力学性能表征进一步明确适合于本配方的生产工艺参数。结果表明,通过以上方法所得到的混杂纤维复合材料拉挤工艺参数能够满足制备混杂纤维复合材料型材的要求;与传统的经验方法相比,采用该方法更为高效和准确。     

玻璃纤维增强树脂基复合材料碾铆-粘接接头老化和腐蚀性能研究

主要对玻璃纤维增强树脂基复合材料碾铆-粘接接头进行了老化和腐蚀试验,通过静拉伸测试,分析了温度和腐蚀介质对混合连接接头力学性能的影响。结果表明:同温下,粘接层失效时的峰值载荷会随保温时间的增加而减小;同保温时间下,粘接层失效时的峰值载荷会随温度的增加而减小;在5%NaCl溶液中腐蚀时,连接件的抗拉伸性能受腐蚀时间延长的影响比较小;而在5%NaOH溶液和5%HNO_3溶液中腐蚀时,连接件的抗拉伸性能受到的影响比较大,样件的峰值载荷下降比较明显。试样的失效主要分为胶层失效和铆钉拉脱失效两个阶段。     

Preparation of Polyaniline/Mesoporous Silica Hybrid and Its Electrochemical Properties

Polyaniline/mesoporous silica hybrids were prepared by chemical modification with aniline and their capacitances were examined for application to electrode of electrochemical capacitor. The chemical modification was performed by two kinds of processes, polymer insertion into pores and in-situ polymerization within pores. In the case of the polymer insertion process, since the mean pore sizes of the hybrid did not change, polyaniline molecules were not inserted. On the other hand, in the case of the in-situ polymerization process, the mean pore sizes decreased from that of mesoporous silica, while the XRD patterns became broad. Therefore, aniline molecules polymerized in the inside of pores, however, the mesoporous silica collapsed in part. Maximum capacitance measured in 1 mol/l H₂SO₄ aqueous solution was around 226 F per unit mass of polyaniline.