GFRP桥面铺装力学性能研究

GFRP桥面铺装是GFRP桥面板组合梁桥行车体系的重要组成部分。本文采用有限元分析软件对车辆荷载作用下GFRP桥面铺装层的应力分布情况进行了分析,得到了计算铺装层最大拉应力的控制荷位,并计算了在此荷位下GFRP桥面铺装层中的应力水平。研究了GFRP桥面铺装层中的应力、应变分布规律。根据分析结果,提出了大广高速6号跨线桥及类似GFRP桥面铺装的设计指标。     

针织复合毡在拉挤成型中的应用

本文介绍了针织复合毡的特性及其在拉挤成型复合材料制品中的应用研究。     

热塑性树脂基复合材料拉挤成型研究及应用进展

拉挤工艺是一种能够经济的连续生产复合材料的典型制造工艺,它不但具有其他成型方法的优点,且还具有其他工艺所不具备的优点,如生产效率高,重复性好,长度可任意切断,省原料、省能耗等.本文简要介绍了热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺的研究,以及国内外拉挤成型设备的发展概况.     

新型导线用碳纤维复合材料的拉挤成型工艺技术研究

对影响碳纤维复合芯导线拉挤成型工艺的树脂体系在模具内的非稳态温度场进行了深入研究,并分析了拉挤成型过程中容易出现的缺陷及原因。     

玻璃纤维增强不饱和环氧酯变压器撑条拉挤成型工艺研究

拉挤成型变压器撑条多年来已在多家变压器厂生产中得到应用,本文就撑条拉挤成型用不饱和环氧酯、固化剂、内脱模剂效果的评价及模具、拉挤成型参数、拉挤成型制品与3240板制品性能对比等问题进行探讨。     

复合型引发剂在聚酯树脂拉挤成型工艺中的应用

本文概述了UPR拉挤成型对固化工艺的基本要求，复合型引发剂在UPR拉挤成型工艺中的应用，并浅析了影响UPR拉挤型材性能的主要因素。     

拉挤成型复合材料夹芯桥面板弯曲性能试验研究

拉挤成型复合材料夹芯桥面板系采用拉挤成型工艺制作的轻木夹芯复合材料板材,具有质量轻、强度高、刚度大、耐久性好、生产效率高等优点。本文以杨木、无碱玻璃纤维以及不饱和聚酯树脂为原料,采用拉挤成型工艺制作了复合材料夹芯桥面板,对其进行了三点弯试验,得到了其破坏模式和弯曲力学行为。试验结果表明,与带肋腹板空心桥面板相比,拉挤成型复合材料桥面板弯曲承载力提高了87%,抗弯刚度提高了24%。     

复合材料拉挤成型过程中温度和固化度的数值模拟研究

本文对拉挤成型过程中热传导方程和固化度动力学方程进行了数值分析，确定了拉挤模具内温度和固化度属于强耦合关系。使用有限元软件IFEPG和FORTRAN语言为平台开发出一计算机程序，并使用该程序模拟出在一定工艺参数下拉挤模具内温度和固化度的分布，着重探讨了拉挤速度对模具内温度和固化度分布的影响。     

PMI泡沫芯材填充GFRP帽型筋梁弯曲性能研究

通过三点弯曲试验得到聚甲基丙烯(酰)亚胺(PMI)泡沫芯材填充玻纤增强塑料(GFRP)帽型筋梁的弯曲性能数据,发现该结构有较好的延性,破坏形式较为安全.采用有限元方法对试验进行了数值模拟,得到了与试验相符的模拟结果,证明了数值模拟的可行性.在此基础上研究了泡沫芯材倾角、宽度、厚度的变化对结构刚度的影响并进行了数值计算,进一步考虑工艺等因素得出用于电动汽车车身覆盖件的PMI泡沫芯材填充GFRP帽型筋梁的优化设计参数.     

采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响

桥梁面板是桥梁结构的主要构件,对结构的整体性能和交通运输起着至关重要的作用.然而随着使用年限的增加,混凝土碳化将对钢筋混凝土桥梁面板的耐久性能产生较大的影响.近年来,玻璃纤维增强复合筋材(GFRP Bars)因具有高强、轻质、耐腐蚀等性能而逐渐被工程界认可.非线性有限元分析结果表明,由于压缩薄膜效应的存在使得同样配筋率的GFRP筋混凝土桥梁面板与钢筋混凝土桥梁面板的工作性能相似,证实了GFRP筋代替钢筋的可行性.在分析混凝土的碳化机理和GFRP的材料属性后发现,由于碳化使混凝土的渗透性和孔隙率降低,在碳化发生以后GFRP筋混凝土桥梁面的耐久性能不仅没有下降反而有所提高.     

采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响

桥梁面板是桥梁结构的主要构件,对结构的整体性能和交通运输起着至关重要的作用。然而随着使用年限的增加,混凝土碳化将对钢筋混凝土桥梁面板的耐久性能产生较大的影响。近年来,玻璃纤维增强复合筋材(GFRP Bars)因具有高强、轻质、耐腐蚀等性能而逐渐被工程界认可。非线性有限元分析的结果表明,由于压缩薄膜效应的存在使得同样配筋率的GFRP筋混凝土桥梁面板与钢筋混凝土桥梁面板的工作性能相似,证实了GFRP筋代替钢筋的可行性。在分析混凝土的碳化机理和GFRP的材料属性后发现,由于碳化使混凝土的渗透性和孔隙率降低,在碳化发生以后GFRP筋混凝土桥梁面的耐久性能不仅没有下降反而有所提高。     

GFRP桥面板截面设计与结构分析

为减小GFRP桥面板在荷载作用下的局部挠度,在原有GFRP桥面板的芯管中增加一个腹板。对改进后的GFRP桥面板进行参数分析,研究新增腹板厚度和倒角半径对GFRP桥面板力学性能的影响。分析结果表明,随着新增腹板厚度的增加,改进后GFRP桥面板的整体挠度和局部挠度逐渐减小,首层破坏荷载逐渐增大。但新增腹板厚度大于8mm时,改进后的GFRP桥面板的整体挠度和局部挠度减小的趋势逐渐变缓。新增腹板倒角半径对改进后GFRP桥面板的挠度影响很小,首层破坏荷载随着倒角半径的增大先增大后减小。     

拉挤玻璃钢筋增强混凝土研究

本文在分析比较了钢筋混凝土上用钢筋和拉挤玻璃钢筋的性能、特点的基础上,初步探讨了用拉挤玻璃钢筋增强混凝土的可行性,并给出了拉挤玻璃钢筋增强混凝土构件的截面弯矩－曲率（Ｍ－φ）关系曲线的预测,还与钢筋混凝土构件与截面弯矩－曲率（Ｍ－φ）关系曲线进行了对照。     

GFRP筋混凝土桥面板剪切承载力理论算法研究

采用玻璃纤维复合筋(GFRP Bar)材代替钢筋能够有效解决传统钢筋混凝土桥面结构由于钢筋锈蚀所引起的结构功能退化问题。过去试验研究表明在FRP筋混凝土桥面承受集中荷载作用下,冲切破坏模式是一种常见的破坏模式。本次研究采用现有规范及已经发表抗冲切承载力计算模型对多组混凝土桥面板试验结果进行冲切承载力预测。通过与试验结果对比发现,由于大多数理论模型是基于简支构件试验结果建立的经验公式,其无法准确计算FRP筋混凝土桥面结构的冲切承载力。笔者前期建立的GFRP筋混凝土桥面板承载力理论方法考虑了拱效应的作用,计算结果与试验结果有较好的吻合。理论分析中发现,由于较高配筋率和较小跨高比,大部分GFRP筋混凝土桥面板发生剪切破坏而非弯切破坏。因此本文建立了简化的GFRP筋混凝土板剪切承载力计算方法,该模型计算结果与多个试验结果吻合良好。     

拉挤型GFRP层合板压缩性能试验

为探讨拉挤型玻璃纤维增强复合材料(GFRP)层合板的压缩力学性能及破坏机理,以基体树脂和纤维含量为变化参数,对6种拉挤型多向GFRP层合板进行了纵横向压缩试验,对压缩力学性能及破坏模式进行了比较分析。试验结果表明,纵向压缩典型破坏模式为层间基体开裂,横向压缩典型破坏模式为剪切破坏和层间基体开裂;采用环氧树脂基体的试件组较采用乙烯基树脂基体的试件组压缩力学性能有显著提高;提高纵向纤维含量能提高纵向压缩力学性能,但纤维含量过高对于纵向压缩力学性能有不利影响;纤维含量的变化对横向压缩力学性能的影响很小。     

玻璃纤维增强聚合物筋压缩和剪切性能试验研究

本文制备了不同直径、不同肋间距以及不同表面形式的玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋.在此基础上,通过玻璃纤维增强聚合物筋的压缩性能和剪切性能试验,研究GFRP筋的破坏形态和机理.分析GFRP筋直径、肋间距、表面形式以及长细比对其抗压强度和剪切强度的影响.试验结果表明,直径的变化对GFRP筋的抗压强度和剪切强度均有一定影响,肋间距和长细比的影响则不明显.     

不同种类GFRP筋的力学性能试验比较

GFRP筋的高强、轻质、耐腐蚀、抗磁性使其具有了作为结构材料的优良性能,解决了钢筋混凝土中钢筋锈蚀的严重问题.本文对研制开发的6种不同的GFRP筋进行常温拉伸比较试验.结果表明,随树脂的不同与玻璃纤维含量的改变,不同GFRP筋的强度及弹性模量有较大的差异.     

钢板-GFRP组合桥面板受弯性能试验与理论分析

基于玻璃纤维增强复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称"GFRP")具有轻质高强、耐腐蚀等优点,提出一种新型组合桥面板,即在钢板表面粘贴GFRP板,作为正交异性钢桥面板的防水和防腐蚀层,兼有增强钢板刚度的作用。在对组成材料材性测试的基础上,对组合桥面板试件在正弯矩和负弯矩作用下进行四点弯曲试验,测出各试件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线;通过换算截面理论推导出钢板-GFRP组合桥面板的刚度、跨中挠度和应力计算公式,并与试验值对比;在四种铺装模型下运用有限元软件分别对正交异性钢板进位移和应力分析。研究结果表明:钢板表面粘贴GFRP板可以有效提高钢板的屈服承载能力和刚度,降低钢板表面应力和开裂风险;钢板-GFRP组合桥面板弯曲性能的理论计算值与试验值吻合性较好。