纤维增强复合材料(FRP)

摘要： FRP筋因具有耐腐蚀、高抗拉强度和耐疲劳等优点而有望代替钢筋,用于土木工程结构中解决钢筋锈蚀问题。然而,FRP筋弹性模量低及其与混凝土黏结性能差导致FRP增强混凝土结构抗剪性能与普通钢筋混凝土不同。现有FRP增强混凝土结构抗剪计算模型大多基于有限的试验结果得出,因此不能保证其准确性。本文首先收集了来自各学者FRP筋增强混凝土梁抗剪试验数据,建立一个包含478组抗剪承载力的试验数据库,基于蒙特卡罗方法开展上述试验梁参数全局敏感性分析,通过四个抗剪承载力计算模型之间的对比以及适用性分析,考虑参数的不确定性,最后采用蒙特卡罗方法和可靠度理论对模型进行可靠度分析。研究结果发现:CSA规范中的抗剪承载力计算模型具有较小的误差和离散性;可靠度指标与荷载效应比以及FRP的材料分项系数呈正相关的关系。

摘要： 为研究CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁的抗弯性能,设计了5根以预裂荷载、CFRP布层数、配筋率为变量的CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁,并与未加固完好钢筋混凝土梁及CFRP布加固完好钢筋混凝土梁进行对比,分析其破坏形态、抗弯承载力与挠度变形.试验结果表明:加固量相同时,与完好加固梁相比,损伤加固梁降低的抗弯承载力可以忽略,但结构刚度随损伤程度提高而略有下降;加固量相同时,加固梁配筋率越低,CFRP布加固对结构的抗弯承载力提升越明显,且对极限荷载的提升幅度大于对屈服荷载的提升幅度;当加固梁的破坏形式为CFRP布剥离时,增加CFRP布粘贴层数对结构的抗弯承载能力提升效果有限,但有助于提升高荷载水平下加固梁的刚度.

摘要： 由于现有输电线路杆塔材料弹性较差,且本体结构难以适用于采空区,因此提出面向采空区的杆塔设计优化方法。首先,提出一种输电线路杆塔拓扑优化方法,通过选择合适的杆塔支撑形式、边缘形式、内层数以及冗余数,以获得最优的杆塔结构。然后,采用纤维增强复合材料(FRP)替代传统的杆塔材料设计横担,保证杆塔处于弹性工作状态,提高其承载力。最后,基于回溯搜索算法(BSA)求解杆塔拓扑优化问题,在满足应力、位移等约束的前提下,实现杆塔尺寸、形状和拓扑的优化。基于Matlab中开发的有限元程序对文中方法性能进行实验论证,结果表明,与其他方法相比,文中方法的结构重量明显减少,且结构更具弹性,适用于采空区的实际应用。

摘要： 由于现有输电线路杆塔材料弹性较差,且本体结构难以适用于采空区,因此提出面向采空区的杆塔设计优化方法.首先,提出一种输电线路杆塔拓扑优化方法,通过选择合适的杆塔支撑形式、边缘形式、内层数以及冗余数,以获得最优的杆塔结构.然后,采用纤维增强复合材料(FRP)替代传统的杆塔材料设计横担,保证杆塔处于弹性工作状态,提高其承载力.最后,基于回溯搜索算法(BSA)求解杆塔拓扑优化问题,在满足应力、位移等约束的前提下,实现杆塔尺寸、形状和拓扑的优化.基于Matlab中开发的有限元程序对文中方法性能进行实验论证,结果表明,与其他方法相比,文中方法的结构重量明显减少,且结构更具弹性,适用于采空区的实际应用.

摘要： 通过四点弯曲试验和拉伸试验研究了灰砂比、增强材料种类及布置方式对水泥砂浆薄板力学性能的影响.结果表明:增大灰砂比能提高试件的弯曲开裂荷载;缩小BFRP筋的筋网尺寸能提高试件的极限荷载;增大BFRP网格厚度能改善试件的拉伸能力;掺短切玄武岩纤维的BFRP网格增强试件的抗弯和抗拉能力较好,是FRP永久模板的优选方案.

摘要： 纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)作为一种新型高性能的复合材料,在不同领域的应用越来越广泛,中外学者针对FRP在土木工程领域的应用进行了大量的研究和实践,并取得了突破性的进展.主要介绍了土木工程中常用FRP的种类和性能,分析了其优点和不足,并介绍了FRP筋及FRP筋混凝土结构、FRP-混凝土-钢组合柱、FRP加固结构、FRP结构及FRP组合结构研究进展,以促进FRP在中国土木工程领域的推广应用.

摘要： 近年来国内外的研究人员对纤维增强复合材料(FRP)加固技术的研究取得丰富的成果,该类加固技术在土木工程领域的研究得到很广泛的应用.该文以FRP中的碳纤维(CFRP)为研究对象,对CFRP加固钢筋混凝土梁的关键技术进行概述并提出CFRP加固技术的展望.

摘要： 为系统地了解纤维增强复合材料(FRP)板修复损伤钢构件疲劳裂纹的影响因素,以FRP板修复含中心裂纹的钢板作为研究对象,以裂纹尖端的应力强度因子K作为分析指标,采用有限元方法对FRP板修复开裂钢板的K进行参数分析.结果表明:FRP板截面刚度、宽度和长度的提高能够使K降低,但当FRP板增加到某一长度后,进一步增加长度将基本不影响K;增加胶层剪切模量、降低胶层厚度可以降低K,局部剥离的出现导致K变大;FRP单面修复的K明显大于双面修复,增加FRP板厚度对降低单面修复的K作用不大.

摘要： 在配有碳纤维增强塑料(CFRP)封闭箍筋的活性粉末混凝土(RPC)预制管内浇筑海水海砂混凝土(SWSSC),形成一种新型组合结构--RPC预制管-SWSSC组合柱(SFRPCT).这种组合柱能有效克服SWSSC中的盐分对构件耐久性的影响,并适用于海洋工程等高腐蚀性环境.对12个大尺寸SFRPCT试件和3个CFRP箍筋约束SWSSC柱(FRPHSC)开展了轴压试验,研究RPC管与内部SWSSC的组合效应及箍筋间距对轴压性能的影响.结果 表明,在峰值荷载下,RPC管表面产生大量细而密的裂缝,但保护层没有出现明显的剥落现象;SFRPCT的轴向承载力显著高于对应的FRPHSC,这一组合形式将RPC超高的抗压强度和CFRP箍筋的约束效应有效结合了起来.基于相关试验数据和模型,给出SFRPCT组合柱的轴向承载力计算方法,并对组合效应进行了分析,结果表明,RPC管所承担的荷载与组合柱承载力的比值在0.39～0.42之间.

摘要： 介绍了缠绕成型技术和纤维增强复合材料加工技术的特点.针对现有的加工方法存在的问题, 设计了纤维增强复合材料筒形件的车铣钻复合加工系统.根据实际生产加工需要在三维建模软件SolidWorks中对纤维复合材料筒形件的车铣钻加工装置进行总体设计与装配.采用ADAMS进行运动仿真, 验证了筒形件夹紧装置在加工过程中能够起到夹紧的作用.为保证加工精度, 将关键零部件导入ANSYS Workbench 中进行静力学分析, 验证了设计的合理性.

摘要： 纤维增强复合材料(FRP)桥面板是在近十年来迅速发展起来的一种新型桥面结构体系,它具有耐腐蚀、重量轻、施工方便、抗疲劳性能好、耐超载性能好等优点,在欧美国家已获得较多应用.本文总结了国内外ERP桥面体系的应用和相关研究,根据FRP桥面体系的特点进行了分类,并介绍了一种国内开发生产的FRP桥面板产品及其在静载和疲劳荷载作用下的性能.

摘要： 纤维增强复合材料(FRP)桥面板是在近十年来迅速发展起来的一种新型桥面结构体系,它具有耐腐蚀、重量轻、施工方便、抗疲劳性能好、耐超载性能好等优点,在欧美国家已获得较多应用.本文总结了国内外ERP桥面体系的应用和相关研究,根据FRP桥面体系的特点进行了分类,并介绍了一种国内开发生产的FRP桥面板产品及其在静载和疲劳荷载作用下的性能.

摘要： 纤维增强复合材料(FRP)桥面板是在近十年来迅速发展起来的一种新型桥面结构体系,它具有耐腐蚀、重量轻、施工方便、抗疲劳性能好、耐超载性能好等优点,在欧美国家已获得较多应用.本文总结了国内外ERP桥面体系的应用和相关研究,根据FRP桥面体系的特点进行了分类,并介绍了一种国内开发生产的FRP桥面板产品及其在静载和疲劳荷载作用下的性能.

摘要： 纤维增强复合材料(FRP)桥面板是在近十年来迅速发展起来的一种新型桥面结构体系,它具有耐腐蚀、重量轻、施工方便、抗疲劳性能好、耐超载性能好等优点,在欧美国家已获得较多应用.本文总结了国内外ERP桥面体系的应用和相关研究,根据FRP桥面体系的特点进行了分类,并介绍了一种国内开发生产的FRP桥面板产品及其在静载和疲劳荷载作用下的性能.

摘要： 纤维增强复合材料(FRP)桥面板是在近十年来迅速发展起来的一种新型桥面结构体系,它具有耐腐蚀、重量轻、施工方便、抗疲劳性能好、耐超载性能好等优点,在欧美国家已获得较多应用.本文总结了国内外ERP桥面体系的应用和相关研究,根据FRP桥面体系的特点进行了分类,并介绍了一种国内开发生产的FRP桥面板产品及其在静载和疲劳荷载作用下的性能.

摘要： 纤维增强复合材料(FRP)桥面板是在近十年来迅速发展起来的一种新型桥面结构体系,它具有耐腐蚀、重量轻、施工方便、抗疲劳性能好、耐超载性能好等优点,在欧美国家已获得较多应用.本文总结了国内外ERP桥面体系的应用和相关研究,根据FRP桥面体系的特点进行了分类,并介绍了一种国内开发生产的FRP桥面板产品及其在静载和疲劳荷载作用下的性能.

摘要： 纤维增强复合材料(FRP)桥面板是在近十年来迅速发展起来的一种新型桥面结构体系,它具有耐腐蚀、重量轻、施工方便、抗疲劳性能好、耐超载性能好等优点,在欧美国家已获得较多应用.本文总结了国内外ERP桥面体系的应用和相关研究,根据FRP桥面体系的特点进行了分类,并介绍了一种国内开发生产的FRP桥面板产品及其在静载和疲劳荷载作用下的性能.

摘要： 抗震结构中,延性与其承载力同等重要.采用FRP片材加固混凝土结构是提高其抗震性能的一种有效的方法.本文以CFRP片材加固高强混凝土圆柱为主要对象,对6个试件在高轴压比下的承载力和延性进行了试验研究,研究参数包括轴压比,加固量,以及混合纤维的加固效果.在试验基础上,提出当量配箍特征值的设计公式,给抗震设计提供了建议.

摘要： 抗震结构中,延性与其承载力同等重要.采用FRP片材加固混凝土结构是提高其抗震性能的一种有效的方法.本文以CFRP片材加固高强混凝土圆柱为主要对象,对6个试件在高轴压比下的承载力和延性进行了试验研究,研究参数包括轴压比,加固量,以及混合纤维的加固效果.在试验基础上,提出当量配箍特征值的设计公式,给抗震设计提供了建议.

摘要： 抗震结构中,延性与其承载力同等重要.采用FRP片材加固混凝土结构是提高其抗震性能的一种有效的方法.本文以CFRP片材加固高强混凝土圆柱为主要对象,对6个试件在高轴压比下的承载力和延性进行了试验研究,研究参数包括轴压比,加固量,以及混合纤维的加固效果.在试验基础上,提出当量配箍特征值的设计公式,给抗震设计提供了建议.

摘要： 本发明的课题是提供常温下的操作优异，固化时的组成不均少的预成型体、和该预成型体所使用的向增强纤维的含浸性优异的热固性树脂组合物、使用其而成的纤维增强复合材料。一种纤维增强复合材料用预成型体，其包含热固性树脂组合物和干增强纤维基材，该热固性树脂组合物在以1.5°C/分钟的速度升温时的牵引周期0.5Hz下的动态粘弹性测定中，复数粘度η＊从1×107Pa·s降低到1×101Pa·s时的温度变化ΔT为45°C以下。

摘要： 本发明的纤维增强复合材料构造体(6)具备：薄板(2)，其具有第一面、和具有顶面(12)并且在上述第一面上突出且规则地配置的多个凸部(11)；以及表面材料(1)，其具有第二面，且以上述第二面与上述顶面(12)接合。

摘要： 本发明提供一种流动性优异、在纤维基材中的含浸性优异并且固化物的耐热性优异的纤维增强复合材料用树脂组合物。一种纤维增强复合材料用树脂组合物，其特征在于，其以聚(环氧丙氧基芳基)系化合物(A)、为不饱和羧酸或其酸酐的分子量160以下的聚合性单体(B)、芳香族乙烯基化合物或(甲基)丙烯酸酯(C)、及自由基聚合引发剂(D)为必需成分，上述聚(环氧丙氧基芳基)系化合物(A)中的环氧丙氧基和上述(B)成分中的酸基的当量比[环氧丙氧基/酸基]为1/1～1/0.48的比例，且上述(B)成分和芳香族乙烯基化合物或(甲基)丙烯酸酯(C)的摩尔比[(B)/(C)]在1/0.55～1/2的范围。

摘要： 本发明提供低温下的流动性优异并且固化物的机械强度优异的纤维增强复合材料用树脂组合物、其固化物、纤维增强复合材料、耐热性优异的纤维增强树脂成形品、及生产率良好的纤维增强树脂成形品的制造方法。将纤维增强复合材料用树脂组合物含浸在增强纤维中使其固化，其中，纤维增强复合材料用树脂组合物的特征在于，其以环氧树脂(A)、含酸基自由基聚合性单体(B)、自由基聚合引发剂(C)、及胺系环氧树脂用固化剂(D)作为必需成分，且利用E型粘度计测定的50°C下的粘度为500mPa·s以下。

摘要： 本发明的课题是提供常温下的操作优异，固化时的组成不均少的预成型体、和该预成型体所使用的向增强纤维的含浸性优异的热固性树脂组合物、使用其而成的纤维增强复合材料。一种纤维增强复合材料用预成型体，其包含热固性树脂组合物和干增强纤维基材，该热固性树脂组合物在以1.5°C/分钟的速度升温时的牵引周期0.5Hz下的动态粘弹性测定中，复数粘度η

摘要： 本发明的纤维增强树脂复合片材包含：聚酰胺树脂膜，含有二羧酸成分(a)和二胺成分(b)；以及多个增强纤维，将增强纤维束开纤而得到，并且以沿相同方向取向的状态被层叠在所述聚酰胺树脂膜上，其中，所述二羧酸成分(a)的60摩尔％以上且100摩尔％以下是对苯二甲酸，所述二胺成分(b)的60摩尔％以上且100摩尔％以下是1，9‑壬二胺以及2‑甲基‑1，8辛二胺，所述增强纤维的体积含量Vf为20％以上且70％以下，所述纤维增强树脂复合片材的厚度为20μm以上且70μm以下。

摘要： 本发明提供具有优异的阻燃性、并具有良好的成形加工性且在高温条件下具有充分的拉伸强度的纤维增强树脂复合片材。所述纤维增强树脂复合片材包含：阻燃性树脂膜，由玻璃化转变温度Tg为90°C以上的热塑性树脂组合物形成；以及多个增强纤维，将增强纤维束开纤而得到，并且以沿相同方向取向的状态被层叠在所述阻燃性树脂膜上，其中，在依据ASTM D4804标准的UL94VTM燃烧试验中判定的所述阻燃性树脂膜的可燃性等级为VTM‑0，所述增强纤维的体积含量Vf为30％以上且65％以下，所述纤维增强树脂复合片材的厚度为20μm以上且100μm以下，在依据ASTM D5048标准的UL94‑5V燃烧试验中判定的所述纤维增强树脂复合片材的可燃性等级为5V‑A或5V‑B。

摘要： 本发明的纤维增强复合材料构造体(6)具备：薄板(2)，其具有第一面、和具有顶面(12)并且在上述第一面上突出且规则地配置的多个凸部(11)；以及表面材料(1)，其具有第二面，且以上述第二面与上述顶面(12)接合。

摘要： 本发明提供一种流动性优异、在纤维基材中的含浸性优异并且固化物的耐热性优异的纤维增强复合材料用树脂组合物。一种纤维增强复合材料用树脂组合物，其特征在于，其以聚(环氧丙氧基芳基)系化合物(A)、为不饱和羧酸或其酸酐的分子量160以下的聚合性单体(B)、芳香族乙烯基化合物或(甲基)丙烯酸酯(C)、及自由基聚合引发剂(D)为必需成分，上述聚(环氧丙氧基芳基)系化合物(A)中的环氧丙氧基和上述(B)成分中的酸基的当量比[环氧丙氧基/酸基]为1/1～1/0.48的比例，且上述(B)成分和芳香族乙烯基化合物或(甲基)丙烯酸酯(C)的摩尔比[(B)/(C)]在1/0.55～1/2的范围。

摘要： 本发明提供低温下的流动性优异并且固化物的机械强度优异的纤维增强复合材料用树脂组合物、其固化物、纤维增强复合材料、耐热性优异的纤维增强树脂成形品、及生产率良好的纤维增强树脂成形品的制造方法。将纤维增强复合材料用树脂组合物含浸在增强纤维中使其固化，其中，纤维增强复合材料用树脂组合物的特征在于，其以环氧树脂(A)、含酸基自由基聚合性单体(B)、自由基聚合引发剂(C)、及胺系环氧树脂用固化剂(D)作为必需成分，且利用E型粘度计测定的50°C下的粘度为500mPa·s以下。