何军拥[1]2002年在《编织纤维格栅增强混凝土增强机理的研究》文中研究表明本文在国内、外研究成果的基础上，从编织纤维格栅增强混凝土梁的弹性性能、抗弯性能及界面性能等方面具体研究了编织纤维格栅增强混凝土的增强机理。在研究方法的选择上，本课题主要把复合材料细观力学方法、有限单元法和变形能法结合起来运用于编织纤维格栅增强混凝土增强机理的研究之中，尤其在有限元分析软件的选择上，本研究充分利用了ANSYS在土木工程辅助分析中可信度高以及后处理图象可视化的强大功能，比较理想地求解出了编织纤维格栅增强混凝土梁在弯曲荷载作用下的应力分布情况。 本课题的创新之处在于以下几个方面： ①本课题采用编织纤维格栅来增强混凝土，这在混凝土增强材料研究领域中无疑是一个新的尝试； ②试图采用编织纤维格栅代替混凝土中的钢筋来承载力的作用。在混凝土梁中铺设编织纤维格栅后，其抗弯强度与抗弯韧性指数得到大大提高，另外纤维格栅还克服了钢筋易锈蚀和容重大的缺陷。因此在混凝土中采用编织纤维格栅取代钢筋作为承力构件也是一个新的研究方向。
何军拥[2]2006年在《碳纤维格栅增强混凝土梁的界面粘结性能》文中认为利用细观力学方法分析了编织碳纤维格栅增强混凝土梁的界面粘结性能,提出了两种有效增强界面粘结性能的方法.研究表明,界面粘结性能是影响纤维格栅对混凝土梁增强、增韧能力的关键因素。
何军拥, 郭永昌, 黄金[3]2001年在《混杂纤维格栅编织物混凝土梁弯曲强度试验》文中研究表明对碳 /玻璃混杂纤维格栅织物增强混凝土复合材料进行叁点弯曲试验 ,绘出了它们的典型荷载挠度曲线 ,实验结果表明 ,碳 /玻璃混杂纤维格栅织物增强混凝土的效果是很明显的 .最后展望了该材料在建筑结构中的发展前景 .
潘永灿[4]2006年在《纤维织物增强混凝土薄板受力性能研究》文中研究表明本课题是在国内外的研究成果基础上,结合国家自然科学基金项目(50378018),从纤维织物增强混凝土薄板的抗折、抗弯、抗粘结性能等方面,具体研究了纤维织物增强混凝土的增强机理。在研究方法上,本课题主要把复合材料细观力学方法和混凝土结构基本理论结合起来运用于纤维织物增强混凝土的增强机理的研究之中。首先与企业合作研究了对织物施加预应力的设备,测试了织物的力学性能,同时配制了与织物性能相适应的高性能混凝土,然后对织物增强混凝土薄板抗折和抗弯性能进行测试。试验表明,用纤维织物增强混凝土薄板,具有较高的抗折和抗弯承载力,同时具有良好的变形性能;对织物施加预应力后,薄板的开裂荷载提高,裂缝宽度减小。并结合试验结果对织物增强效果作出理论分析,分析理论计算与试验结果产生差异的原因。本课题的创新之处在于以下几个方面:①本课题采用纤维织物来增强混凝土,这在混凝土增强材料研究领域无疑是一个新的尝试;②试图采用编织纤维织物来代替混凝土中钢筋承载力的作用,在混凝土中铺设纤维织物后,克服了混凝土开裂后钢筋易锈蚀的缺陷,因此在混凝土中采用纤维织物取代钢筋作为承力构件也是一个新的研究方向。
梁颜芳[5]2008年在《水泥基增强用织物的研制及其复合材料的性能研究》文中研究表明织物增强混凝土作为一种新型的水泥基复合材料,在国内外属于比较新的研究课题。机织物具有显着的优点——自重轻、不易腐蚀且具有良好的结构可设计性,用于混凝土的增强,可以显着地改善稳定性,抗裂、增强效果更佳。本文在国内外研究成果的基础上,主要以丙纶、涤纶织物为增强材料,分别以砂浆和混凝土为基体材料,对水泥基织物增强材料的力学性能进行一系列的研究,探讨织物对建筑墙(包括墙面、墙体)的抗裂、增强、增韧作用。本课题的工作主要有:1、以涤纶、丙纶纤维为原料研制纱罗织物,通过普通织机的改造研制二维、叁维平面织物及叁维立体织物等不同结构形态的织物,共研制了24种不同规格的织物。2、通过纱线拔出试验和叁点弯曲试验研究涤纶、丙纶纤维与基体的界面粘结情况,并选择和优化纱罗织物定形用粘合剂。结果表明,涤纶、丙纶纤维与水泥基体的粘结强度良好,其中,粘合剂A的定形、粘结效果较好。3、以砂浆为基体,玻璃纤维、涤纶、丙纶纤维的纱罗织物为增强体,通过拉伸、弯曲试验研究复合材料的强韧性。试验表明,织物可以改善砂浆的抗裂性能,增大延性。其中,玻璃纤维织物对砂浆增加强度效果较好,涤纶、丙纶织物显着改善韧性。4、以混凝土为基体,不同结构形态的织物为增强体,通过测试劈拉强度、抗折强度研究复合材料的增强性能。试验表明,织物对混凝土具有增强、增韧作用,立体织物比平面织物的增强效果好。抗折强度方面,T字形织物较好,十字形其次,平面形织物较差;劈裂抗拉强度方面,十字形与T字形织物增强效果良好。
潘永灿[6]2012年在《正交碳/玻璃纤维织物增强混凝土薄板力学性能试验研究》文中提出结合课题,研究了正交碳/玻璃纤维织物增强混凝土薄板的叁点抗折受力性能。试验表明,用纤维织物增强混凝土薄板,具有较高的极限承载力,薄板的裂缝宽度减小,挠度增大,且具有良好的变形性能。对纤维织物浸胶后,会明显改善纤维织物与混凝土之间的界面粘结性能。并根据试验结果,分析了纤维织物增强混凝土的弹性性能。
鲁和[7]2016年在《高地温水工高压隧洞BFRP网格增强衬砌的试验研究》文中进行了进一步梳理本文课题来源于国家自然科学基金资助项目"高地温梯度水工高压隧洞THM耦合作用下的承载特性研究(项目编号:51369007)",针对高地温、高内水压力情况下水工隧洞常规混凝土衬砌在衬砌内外壁间高温度梯度和高内水压力联合作用下拉应力迭加导致衬砌严重开裂的工程问题,在衬砌结构厚壁圆筒模型的结构应力分析的基础上,本文开展了混凝土衬砌的玄武岩纤维增强树脂复合材料(BFRP:Basalt Fiber Reinforced Polymer)网格增强技术的水工结构模型试验,试验中进行了声发射监测与应变的监测,并开展了常规混凝土衬砌的对比试验。主要研究结论如下:(1)弹性力学分析结果表明,高地温水工高压隧洞在弹性工作阶段的承载能力主要受控于温度荷载和内水压力作用下的迭加拉应力。在产生相同拉应力的条件下,温度梯度荷载与内水压力荷载之间存在明确的线性转换关系。因此,在水工隧洞模型试验的加载过程中,采用一定内水压力模拟设定温度荷载的拉应力效应的简化加载方法是可行的,有利于降低模型试验加载的技术难度。(2)试验研究表明,与常规混凝土衬砌结构相比较,在衬砌内、外壁分别布设BFRP网格的混凝土衬砌结构的弹性工作阶段极限承载力提高了 21%,主宏观裂缝最大开度减小了 68%,宏观裂缝空间分布更为分散。(3)试验研究表明,与常规混凝土衬砌结构相比较,BFRP网格增强衬砌结构的开裂前内壁环向拉应变增大了 81%,开裂时的声发射绝对能量占加载过程中声发射总累积绝对能量的33.78%(前者为99.38%)。由此说明,常规混凝土衬砌结构的主要破坏模式为脆性破坏,而BFRP网格增强衬砌结构的主要破坏模式为延性破坏。BFRP网格的增强效应来源于其所具有的良好抗拉和拉变形性能,从而有利于衬砌结构整体承载能力的充分发挥。
尹世平[8]2009年在《TRC基本力学性能及其增强钢筋混凝土梁受弯性能研究》文中研究指明纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,简称TRC)是一种新的高性能水泥基复合材料,它是多轴纤维纺织物和精细混凝土的结合,具有良好的定向增强能力和限裂能力。由于所采用的纤维材料具有耐腐蚀性,防止化学侵蚀的混凝土保护层不再需要,从而TRC结构单元的厚度主要依赖于增强纤维必需的锚固厚度。这些特性使TRC可以广泛应用于薄壁轻质的结构或覆层材料,耐腐蚀构件,已有结构的修补增强及防治各种形式的混凝土开裂。但由于所用纤维本身的脆性特征,使TRC结构达到极限荷载时没有明显的破坏预兆；而普通钢筋混凝土结构则由于特殊保护层厚度的限制,具有较大的自重,且不能有效限制结构的主裂缝发展。为此,本文结合国家自然科学基金重点项目“混凝土结构裂缝的形成与发展机理及控制技术的研究(50438010)”中的关于混凝土结构裂缝控制新方法的研究,在对TRC相关材料性能和力学性能研究的基础上,提出一种采用纤维编织网和钢筋联合增强混凝土结构的新思路,并开展了一系列的试验和理论研究工作,主要内容总结如下：1.精细混凝土的弹性模量比相同抗压强度的普通混凝土低,但极限荷载处应变较大；当用试验得出的模型参数值替代同等强度普通混凝土的参数值,试验曲线和模拟曲线吻合得比较好。2.精细混凝土在断裂过程中也要经历一个裂缝稳定发展的过程才会达到失稳破坏,且其起裂韧度随试件尺寸的增大而减小而失稳断裂韧度基本保持不变；考虑荷载位移曲线的尾部曲线下的面积后,获得的断裂能几乎不存在尺寸效应,可认为是一个材料常数。3.单独拉伸纤维束获得的应力一应变曲线几乎是完全线性的。假定基体材料开裂后只有纤维编织网承担荷载,从而由TRC薄板试件单轴拉伸的荷载一变形关系获得的纤维束的应力一应变关系可合理简化为双线性的形式。4.在同样的保护层厚度下,纤维编织网表面粘砂,混凝土中掺加短切聚丙烯纤维及在纤维编织网上挂U型钩都有助于改善构件的受力性能,保护层厚度在3mm左右可满足纤维粘结锚固的要求。5.纤维束的表面处理与径向纤维对维编织网和精细混凝土间的界面粘结性能有着较为明显的影响。对于粘细砂处理纤维束,搭接长度不小于60mm可满足纤维束间应力传递的要求；在同样的搭接长度下,绑扎搭接纤维束的增强效果要优于胶接的。6.基于RC结构的抗弯设计理论,针对环氧树脂浸渍过的纤维编织网增强精细混凝土的抗弯计算理论进行了研究,结果表明：无论布设几层网,开裂之前,理论值和试验值几乎一致；开裂后,计算值和试验值的变化趋势基本一致。7.提出纤维编织网联合钢筋增强混凝土结构的设计思路,分析了这种结构适筋梁的受弯发展过程,基于平截面假定按非线性分析理论给出了整个受力过程不同阶段梁的承载力、M／φ关系和跨中挠度的解析计算公式。最后通过与试验结果的对比,验证公式的合理性。8.针对不同的纤维编织网用量给出了纤维编织网联合钢筋增强混凝土受弯梁的两种界限破坏状态,并给出了这两种状态分别对应的配网率与钢筋配筋率之间的关系。然后,基于平截面假定,给出了此构件在叁种破坏形态下正截面极限承载能力的计算方法。结合试验数据说明了第一种破坏模式的不利性,且采用本文方法得到的承载力计算值与试验结果吻合得较好。9.TRC加固钢筋混凝土(RC)梁的弯曲性能的试验结果表明,纤维编织网的表面粘砂处理能更好地发挥其有效约束能力,从而充分发挥TRC增强层的限裂和增强作用；新老混凝土的界面植入U型抗剪销钉可以提高增强后RC梁的整体受力性能,而涂抹界面剂对其几乎没有影响。此外,精细混凝土中掺加聚丙烯纤维有助于提高构件的起裂荷载；在RC梁配筋率一定的情况下,提高TRC层中的配网率可以有效地延缓结构主裂缝的发展,减小裂缝的宽度和间距,明显地提高梁的屈服荷载和极限承载力。10.模拟了TRC加固RC梁的荷载与跨中位移曲线,计算值与试验结果吻合得较好；基于RC结构的裂缝间距和宽度计算理论,定性的分析了纤维编织网对RC结构的裂缝计算中控制参数的影响。
参考文献：
[1]. 编织纤维格栅增强混凝土增强机理的研究[D]. 何军拥. 广东工业大学. 2002
[2]. 碳纤维格栅增强混凝土梁的界面粘结性能[J]. 何军拥. 广东建材. 2006
[3]. 混杂纤维格栅编织物混凝土梁弯曲强度试验[J]. 何军拥, 郭永昌, 黄金. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2001
[4]. 纤维织物增强混凝土薄板受力性能研究[D]. 潘永灿. 东南大学. 2006
[5]. 水泥基增强用织物的研制及其复合材料的性能研究[D]. 梁颜芳. 苏州大学. 2008
[6]. 正交碳/玻璃纤维织物增强混凝土薄板力学性能试验研究[J]. 潘永灿. 四川建筑科学研究. 2012
[7]. 高地温水工高压隧洞BFRP网格增强衬砌的试验研究[D]. 鲁和. 广西大学. 2016
[8]. TRC基本力学性能及其增强钢筋混凝土梁受弯性能研究[D]. 尹世平. 大连理工大学. 2009
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