方形截面碳纤维增强聚合物钢管混凝土轴压柱的静力试验

以矿渣与粉煤灰制备了碳纤维增强地聚合物混凝土(carbonfiberreinforcedgeopolymericconcrete,cfrgc);采用100分离式霍普金森压杆(shpb)试验装置,研究了不同碳纤维掺量的cfrgc在不同应变率下的冲击压缩强度与能量吸收的应变率效应,以及碳纤维掺量对cfrgc强度与吸能特性的影响;改进了波形整形技术,以满足恒应变加载的要求.结果表明:厚度为1mm,直径分别为20,22,25,27,30mm的h62黄铜波形整形器可以较好地实现shpb试验过程中的恒应变率加载,且试验结果可靠;cfrgc属于应变率敏感材料,其冲击压缩强度与能量吸收特性均表现出近似的应变率线性相关性,强度的应变率敏感值为47.8s-1;碳纤维对地聚合物混凝土的强度特性具有良好的改善效果,且该效果随着平均应变率的增加而增强;碳纤维的相对最佳掺量为0.2%(体积分数).

以纤维增强复材（frp）-混凝土-钢管组合实心方形短柱为研究对象,根据夹层混凝土受到约束作用的不同,将其划分为有效约束区和非有效约束区;同时考虑夹层混凝土受到的双重约束,将方形纤维增强复材布转化为圆形frp布。基于统一强度理论,考虑中间主应力、材料拉压比以及倒角半径的影响,推导得到frp-混凝土-钢管组合实心方形短柱的轴压承载力计算式。将理论计算结果与相关文献试验结果对比,吻合良好,证明了算式的正确性和合理性。对影响因素的分析表明：轴压承载力随中间主应力系数、侧压系数的增加而变大,随着倒角半径的增大先增大后减小,随着钢管径厚比的增大而减小。

为研究玻璃纤维增强(gfrp)钢管混凝土组合柱的受力性能,进行6根外缠gfrp的钢管混凝土轴压短柱和1根钢管混凝土柱的对比试验。结果表明,以外缠gfrp的钢管作为混凝土的约束,将显著提高核心混凝土的承载能力,90°和±45°交叉缠绕gfrp的钢管混凝土组合柱的极限承载力较钢管混凝土柱分别提高40.9%和27.3%。对gfrp钢管混凝土组合柱在轴压荷载下的静力性能进行理论研究,提出组合柱极限承载力设计公式及应力-应变关系的理论模型,其结果与试验值吻合较好。

方形截面钢管混凝土延性研究——通过对12个方形截面钢管混凝土（以下简称为方钢管混凝土）轴向压缩的荷载—变形有关系的试验研究，考察了不同套箍系数下方钢管混凝土的廷性指标．证明了钢管对核心混凝土约束的有效性。

碳纤维增强聚合物加固混凝土结构的发展综述——介绍了碳纤维增强聚合物(cfrp)材料的性能、特点，在混凝土结构加固领域的应用及方法．综述了此种新型加固方法在国内外的研究及应用现状。并指出今后的发展趋势．利用cfrp对混凝土结构加固是一种新型的加固技术．c...

钢纤维增强聚合物高强混凝土疲劳性能的试验研究——通过对钢纤维增强聚合物高强混凝土材料进行疲劳试验，研究钢纤维和聚合物乳胶的掺入对高强混凝土疲劳性能的增强的机理。结果表明，钢纤维和乳胶的掺入能够抑制裂纹的发展，提高混凝土的断裂韧性，使得在应力不...

玻璃纤维增强聚合物混凝土阻尼比的试验研究——将玻璃纤维应用到聚合物混凝土中，并设计了一组正交试验来测定不同配比玻璃纤维增强聚合物混凝土的阻尼比。通过对正交试验结果的分析，得出了各因素对阻尼比的影响规律，并从材料的结构机理方面对这些规律做出了解...

通过对钢纤维增强聚合物高强混凝土材料进行疲劳试验,研究钢纤维和聚合物乳胶的掺入对高强混凝土疲劳性能的增强的机理。结果表明,钢纤维和乳胶的掺入能够抑制裂纹的发展,提高混凝土的断裂韧性,使得在应力不变的条件下较大幅度地提高了高强混凝土的疲劳性能。

介绍了超声法检测钢管混凝土缺陷的基本原理及缺陷的判别方法,结合工程实例,讨论了超声波法在检测方形截面钢管混凝土内部缺陷时测点的布置方式、检测的时间以及数据的处理与判别,指出了在合理布置测点的情况下超声法检测混凝土缺陷的方法同样适用于方钢管内部混凝土缺陷的检测,在遵循《超声法检测混凝土缺陷技术规程》cecs21∶2000的基础上进一步推广了超声检测技术的应用范围。

在静压抗折试验与疲劳试验的基础上建立钢纤维增强聚合物改性混凝土与钢纤维混凝土的疲劳方程,分析了在钢纤维混凝土中加入聚合物对混凝土疲劳性能的改善作用,指出钢纤维增强聚合物改性混凝土在桥面铺装应用中的耐久性,以提高桥面铺装层的使用品质和延长其使用寿命。

纤维增强聚合物(frp)筋是一种具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等特点的新型复合材料。对纤维增强聚合物筋的基本性能及特点做了简要的分析,并介绍了纤维增强聚合物筋混凝土在国内外的研究和应用现状。

多种为改善钢管混凝土力学性能的截面加强形式被提出,这些截面加强形式包括设置加劲肋、设置角部隅撑、设置内管、设置横向对拉片、外套箍筋、设置栓钉等。综述了这些截面加强形式的加强原理、施工工艺、应用领域和优缺点,为工程应用提供理论意见。

聚合物纤维混凝土试验

纤维增强聚合物(frp)筋是一种高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳的新型复合材料。本文介绍了frp筋的类型、生产工艺和力学性能,重点分析了其在国内外的研究应用状况及在混凝土结构工程的中的应用前景,并对frp筋的进一步研究和应用作了展望。

为了解钢骨-钢管混凝土柱力学性能,设计制作9个钢骨-t形截面钢管混凝土短柱,并进行轴心受压承载力试验。分析了套箍系数、配骨指标对钢骨-t形截面钢管混凝土柱轴压性能的影响。试验研究表明,在轴心受压作用下,设置了钢骨的t形截面钢管混凝土柱的极限承载力有所提高,钢骨的设置能改善钢管对核心混凝土的约束作用,可延迟或避免钢管在应力状态达到屈服前发生局部屈曲而导致构件的过早破坏,从而大幅度提高t形钢管混凝土柱的延性和极限承载力。

为了解钢骨-钢管混凝土柱力学性能,设计制作9根钢骨-l形截面钢管混凝土短柱,并进行轴压承载力试验,分析套箍指标、配骨指标等因素对钢骨-l形截面钢管混凝土柱轴压性能的影响。试验研究表明,在轴心压力作用下,设置了钢骨的l形截面钢管混凝土柱的极限承载力有所提高,能够延缓钢管过早发生局部屈曲,从而提高了短柱的延性。

钢纤维增强聚合物混凝土是由乳胶、钢纤维和混凝土复合而成的高性能混凝土材料,它具有比钢筋混和钢纤维混凝土更为优良的抗拉、抗折、抗疲劳强度、冲击韧性及变形性能。以s118线路面罩而铺装为工程实例,论述了钢纤维增强聚合物混凝土路面铺筑中的工程应用技术问题。

钢管混凝土支架在巷道内完成灌注混凝土,因此需要在支架钢管开孔制成注浆孔并进行补强。结合局部补强方式和现场生产经验设计了3种补强措施(注浆短管、加强板、封孔塞)及其参数,并通过等面积补强法进行验证,3种补强措施满足了现场注浆要求,同时保证了开孔补强效果。通过钢管混凝土短柱试件和注浆孔短柱试件的轴压试验,对设计补强措施的补强效果和部分补强参数对注浆孔短柱力学性能的影响进行分析。试验表明,在短柱轴压试验中,注浆孔短柱的变形、荷载与钢管混凝土短柱接近,满足短柱补强的要求;随着封孔塞厚度和加强板厚度的增加,注浆孔短柱极限荷载明显提高,从钢管混凝土支架等强度要求和支架生产成本考虑,封孔塞、加强板的厚度优选25mm、8mm。

以矿渣和粉煤灰为原料、水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂、玄武岩纤维和碳纤维为增强材料,制备纤维增强混凝土,测试其28d抗压强度。结果表明,纤维对地聚合物混凝土的增强效应受纤维种类、纤维掺量和基体配比等因素的影响;碳纤维对地聚合物混凝土增强效果明显,掺量为0.3%抗压强度增幅最大,达34.8%,且水胶比为0.26时的增强效果优于水胶比为0.31时;玄武岩纤维对水胶比为0.26的地聚合物混凝土没有增强效果,但当水胶比为0.31时,增强效果明显,掺量为0.3%时抗压强度增幅最大,达31.5%;总体上,碳纤维对地聚合物混凝土的增强效果优于玄武岩纤维,碳纤维和玄武岩纤维对素混凝土没有起到增强作用。

基于计算压弯构件弹塑性失稳的jezek法,推导在轴压和弯矩共同作用下拉压侧外表面粘贴碳纤维片后矩形截面钢管梁绕强轴失稳时极限荷载的计算公式.采用有限单元法进行碳纤维增强钢管梁在压弯共同作用下的非线性屈曲分析,并得到极限承载力的数值解,该结果与解析结果吻合较好.计算结果表明,碳纤维能有效提高压弯构件的极限承载能力,改善构件屈曲状态.

通过碳化、盐溶液干湿循环下碳纤维增强聚合物布(cfrp)和玻璃纤维布(gfrp)条带约束混凝土圆柱耐久性试验,对比分析了环境作用、纤维布类型、粘着剂类型(胶ⅰ和胶ⅱ)对混凝土圆柱轴压性能的影响。结果表明,无论是否受环境作用,纤维增强聚合物约束圆柱的轴向应力-应变关系基本呈双线性,其强度与延性都比无约束混凝土圆柱有一定提高。碳化环境对cfrp和gfrp约束圆柱基本没有影响,盐溶液干湿循环作用后frp条带约束混凝土柱的强度、刚度和延性降低。cfrp约束柱比gfrp约束柱耐干湿循环性能好。此外,胶的种类对耐久性也有一定影响。

钢管混凝土哑铃形轴压短柱试验——进行了10根钢管混凝土哑铃形短柱轴压的试验，本文介绍了试验设计、试验装置和试验情况，并对试验结果进行了分析。