CFS/GFS层间混杂加固纤维混凝土梁抗弯试验研究

对采用杜拉纤维和钢纤维混杂改性的混凝土梁外贴碳纤维布和玻璃纤维布（CFS／GFS）进行混杂加固抗弯试验，对构件的开裂及发展情况以及构件加固后刚度的变化进行了对比分析研究．试验结果表明，掺入杜拉纤维和钢纤维，可以延缓混凝土构件微裂缝的出现，控制裂纹扩展，提高混凝土材料的强度，这种混杂纤维混凝土梁在试验过程中表现出比单一纤维混凝土梁更为优良的材料性能．采用不同形式的纤维布加固混凝土梁得到的加固效果有较大的不同，按试验方案采用CFS／GFS层间混杂加固纤维混凝土梁是一种有效的加固方法，在保证提高承载力的前提下，既提高了纤维混凝土构件的延性，又可降低加固成本．     

混杂纤维对高性能混凝土高温性能的影响

针对高性能混凝土的防火、抗爆裂性能低的特点，采用低熔点（聚丙烯纤维）及高熔点纤维（钢纤维）混杂的方法，对高性能混凝土高温性能（抗折强度、抗压强度及劈裂抗拉强度，抗爆裂性能）进行改善．研究表明，800℃时，混杂纤维混凝土的抗折强度剩余率约15％，明显高于基准混凝土的抗折强度剩余率（约6％）；抗压强度剩余率约15％，与基准混凝土的强度剩余率相当（约15％）；劈裂抗拉强度剩余率约20％，明显高于基准混凝土的抗折强度剩余率（约10％）．另外混杂纤维明显提高了混凝土的抗爆裂性能，同时分析了混杂纤维改善高性能混凝土高温性能的作用机理．     

落叶松胶合木干湿交替加速老化试验研究

为研究长期温湿度交替变化对胶合木物理力学性能的影响，采用改进ASTM D1037老化方法，开展了落叶松层胶板试件0、3、6次干湿交替的多组老化试验，分析了干湿交替次数对胶合木宏观表征、微观形态、材料密度、顺纹抗压、顺纹抗拉、抗弯及胶层剪切强度等指标的影响. 结果表明，试件各项强度指标在干湿交替后均有明显下降；随干湿交替次数增加，试件各项强度指标降幅增加；6次干湿交替后，顺纹抗压、顺纹抗拉、抗弯和胶层剪切强度的降幅依次递增，各指标较0次干湿交替试件分别下降26.75％、29.64％、33.57％和40％；与初始裂缝相比，干湿交替对抗弯强度值影响更为显著；干湿交替次数与不同强度的关系均可采用幂函数拟合；基于交替次数与时间对应关系，分别建立了落叶松胶合木顺纹抗压、顺纹抗拉、抗弯及胶层剪切强度的时变模型.     

单向混杂复合材料拉伸性能的两级分析

为了研究混杂复合材料的混杂效应,该文建立了单向混杂复合材料拉伸性能的两级三维剪滞模型,第一级模型为纤维和树脂构成的纤维束两相材料体系,第二级模型为2种(或多种)纤维束组成的混杂复合材料体系.纤维的强度基于蒙特卡洛(Monte-Cado)方法,用两参数的韦布尔(Weibull)分布模拟.用此模型模拟了夹芯和分散两种混杂方式、不同混杂比例下的碳/玻混杂单向复合材料棒材的纵向拉伸性能,数值模拟与实验结果吻合.研究发现:在该文的材料体系下.碳纤维体积分数低于或等于5%时,有明显的二次破坏现象.     

软化工艺条件对竹材及其重组材性能的影响

本文探讨了苦竹重组材加工过程中竹材的软化工艺条件对竹材力学性能、ｐＨ值、自由基含量、显微构造及纤维素结晶度的影响，同时比较了采用不同软化工艺条件压制的重组竹的物理力学性能。结果表明，碱液软化工艺可使竹材细胞间层产生明显分离，有利于竹材的疏解，但过高的碱性又会显著影响苦竹自身物理化学性能和重组竹的物理力学特性。采用３％的ＮａＯＨ（或Ｎａ＿２ＣＯ＿３）溶液沸煮竹材２～３ｈ，可以获得较佳的软化效果。     

正交异性钢-混凝土组合板负弯矩区抗弯性能分析

为探究正交异性钢-混凝土组合板负弯矩区的抗弯性能，对3块正交异性钢-混凝土组合板进行了抗弯静载试验和非线性数值分析，研究了不同因素对混凝土负弯矩开裂荷载和组合板整体抗弯极限承载力的影响.结果表明：正交异性钢-混凝土组合板呈现典型的弯曲破坏形态；当钢纤维体积分数为1%时，钢-混凝土组合板开裂弯矩的提升率最大，但钢纤维体积分数的改变对整体抗弯极限承载力影响较小；正交异性钢-混凝土组合板的开裂弯矩与正交异性钢板强度无关，极限弯矩则随钢板强度的增加而增大；增加混凝土板厚能提高组合板开裂弯矩和极限弯矩，当混凝土板厚度与正交异性钢板高度比值为0.8时，开裂弯矩的提升率最大.     

层内混杂纤维布加固混凝土梁和柱的试验研究

通过对7根层内混杂纤维布(Intraply Hybrid Fiber Reinforced Polymer,IHFRP)加固混凝土梁的抗弯试验和21个加固混凝土柱的轴压试验,得到了纤维布加固梁柱构件的破坏形态、加固梁的载荷—挠度曲线和加固柱的应力-应变全曲线,探讨了不同混杂比例的IHFRP对钢筋混凝土梁和柱的承载力、刚度及延性的影响.试验证明:IHFRP加固梁具有显著的塑性变形能力和能量吸收能力,可有效提高梁的承载力、刚度及延性;IHFRP显著改善了柱的延性性能;建立了IHFRP约束混凝土柱强度模型,用于预测约束混凝土的强度值.     

竹木复合单板层积材中加捻竹束的预应力效应

根据纺织及复合材料理论给出了描述加捻竹束在竹木复合单板层积材中产生预应力的力学模型.通过试验对比了不配置竹束、配置不加捻竹束、配置加捻竹束3种单板层积材的水平剪切强度和弯曲性能.结果表明:3种单板层积材的水平剪切强度无显著差异.配置竹束使单板层积材弹性模量和静曲强度明显增加,弹性模量增加22.8%,静曲强度增加18.6%;配置加捻竹束的竹木复合单板层积材弹性模量的提高较为明显,较配置不加捻竹束的层积材弹性模量增加17.6%,静曲强度增加11.0%.竹木复合单板层积材中加捻竹束预应力的存在能改善板材的刚度和强度,其预应力效应表现为正效应.     

混杂纤维树脂基复合材料梁试验

为研究碳纤维含量对混杂纤维树脂基复合材料梁性能的影响,进行了4组14根3种不同碳纤维含量的混杂纤维树脂基复合材料HFRP(hybrid fiber reinforced plastic)梁的对比试验,分析了梁的制备工艺稳定性、抗弯刚度提高程度、腹板剪切极限承栽力和受弯构件的可能破坏形式.试验结果表明:成型工艺制备的HFRP梁密度具有良好的均匀性,但抗弯刚度离散性较大;与单一纤维复合材料梁相比,HFRP梁可以有效地提高抗弯刚度,但构件的腹板剪切承载力基本不变;构件会出现翼缘局部破坏、腹板剪切破坏和层间剪切破坏3种破坏形式.     

软化工艺条件竹材及其重组材性能的影响

本文探讨了若竹重组材加工过程中竹材的软化工艺条件对竹材力学性能，ｐＨ值，自由基含量，显微构造及纤维结晶度的影响，同时比较了采用不同软化工艺条件压制的重组竹的物理力学性能。结果表明，碱液软化工艺可使竹材细胞间层产生明显分离，有利于竹材的疏解，但过高的碱性及又会显著影响苦竹自身物理能和重组竹的物理力特性。采用３％的ＮａＯＨ（或Ｎａ２ＣＯ３）溶液沸煮竹材２－３ｈ，可以获得较佳的软化效果。     

竹材定向刨花板工艺和性能的研究

研究表明,竹材定向刨花板的静曲强度和弹性模量随着板密度、刨花长度、表层定向铺装刨花所占比例和施胶量的增加而增加;竹青和竹黄对板子性能无显著影响;增加长条刨花所占比例,会提高夹心结构定向刨花板在定向方向的静曲强度和弹性模量。总之,用竹子制造定向刨花板,从板子性能和相应的工艺条件来看是可行的。     

竹木复合集装箱底板静曲强度的预测模型

应用弹塑性断裂力学的Weakest-link破坏准则,分析了竹木复合集装箱底板在弯曲载荷下的破坏模式。结果表明:竹木复合集装箱底板主要发生两种形式的破坏,即底面拉伸破坏和芯层剪切破坏。同时笔者提出了这两种破坏形式下,底板静曲强度的理论预测模型,并应用统计回归模拟方法,研究了单板压缩和涂胶对静曲强度的影响规律,建立了静曲强度和弹性模量的相关模型。     

毛竹不同高度径向弯曲性能的变化

对竹材不同距地高度径向位置的弯曲性能进行了研究,并应用DENSE-LABX端面密度仪测定竹材沿端面的密度分布情况,分析了密度的变化与竹材弯曲力学性能的关系。结果表明:竹材的静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)沿径向均是从最内层竹黄处向竹青处逐渐增大,MOE的差异更加显著;竹材的弯曲性能随着密度的增大而增加,趋势接近于线性变化。     

阻燃重组竹燃烧中的烟气毒性特征及抑烟性能

【目的】了解阻燃重组竹在燃烧时产生的烟雾情况和抑烟性能,为减少建筑火灾发生时的人员伤亡和财产损失提供参考。【方法】以竹束、复配阻燃剂等为原料制备了阻燃重组竹,采用锥形量热仪研究了其燃烧中的烟气特征、毒性情况及抑烟性能。【结果】与非阻燃重组竹相比,阻燃重组竹总烟释放量(TSR)的峰值降低了30.5%,比消光面积(SEA)的峰值降低了40.5%,烟释放速率(RSR)的峰值降低了27.8%,一氧化碳(CO)质量分数的峰值降低了74.7%,CO产率的均值降低了68.8%,二氧化碳(CO2)质量分数的峰值降低了21.4%,CO2产率的均值降低了35.1%。【结论】阻燃重组竹在燃烧中的产烟量和烟气毒性都明显低于非阻燃重组竹,复配阻燃剂具有显著的抑烟和降毒作用。     

影响竹材复合板机械性能的主要因子

选用正交试验方案初步讨论了板子厚度、竹片厚度、热压时间、热压温度、板子密度、竹片涂胶量、刨花施胶量等七个结构和工艺因子与竹材复合板纵向静曲强度及平面抗拉强度之间的关系，结果证明：板子厚度、竹片厚度、板子密度是影响强度指标的最主要因子，刨花施胶量，热压时间对板子的力学强度也有较大的影响，而竹片涂胶量及热压温度在试验范围内对板子强度的作用较小。     

不同竹龄慈竹重组材强度和天然耐久性比较

以1～6年生慈竹为原料,酚醛树脂(PF)为胶黏剂制备重组材,探讨了竹龄对重组材各项物理力学性能、天然耐腐及抗霉性能的影响。结果表明:慈竹的基本密度随竹龄的增加呈上升趋势;1～6年生慈竹重组材力学强度随竹龄的增加有上升趋势,但增幅不大;慈竹重组材的天然耐腐性可达到强耐腐等级,竹龄对其影响不显著;1～6年生慈竹重组材素板的天然防霉性能极差,需对其产品进行防霉处理来提高它的使用价值和经济效益,竹龄的变化对其防霉性能的影响规律不显著。根据物理力学性能与天然耐久性的比较结果,在慈竹竹材作为结构用材时,建议采伐竹龄为3～4 a。     

竹木复合集装箱底板使用性能的研究——与阿必东胶合板底板的对比分析

对竹木复合集装箱底板及阿必东胶合板底板的装载强度、耐老化性能、疲劳强度及滚压破坏强度进行了试验研究和对比分析。结果表明：竹木复合集装箱底板在上述性能方面具有与阿必东胶合板底板相同甚至更高的等级，其承载安全性及使用寿命优于阿必东胶合板底板     

环境温湿度对竹材增强LVL力学性能的影响

在不同温湿度条件下,对竹材增强单板层积材(LVL)进行处理,分析了经过处理后竹材增强LVL力学性能的变化。结果表明:经过高温高湿处理后,竹材增强LVL的力学性能均出现了明显的衰减。其中,弹性模量(MOE)平均衰减30.7%,静曲强度(MOR)平均衰减38.3%,冲击韧性平均衰减11.7%;经过低温处理后,竹材增强LVL的弹性模量和静曲强度都有微弱增长的趋势,弹性模量平均增长率为2.5%,静曲强度平均增长率为5.4%,冲击韧性平均衰减率为37.9%;在高低温交变处理过程中,竹材增强LVL的弹性模量和静曲强度处于上下波动的状态,弹性模量衰减率或增长率在5%以内,静曲强度衰减率或增长率在10%以内,冲击韧性呈衰减趋势,平均衰减率为18.7%。     

杉木木材材性的遗传和变异研究——Ⅱ.杉木种子园自由授粉子代间木材密度的遗传变异和性状之间的相关性

研究表明:(1)从28个杉木自由授粉家系来看,家系间和家系内在木材密度上都存在着很大的变异性;(2)木材密度的家系和单株遗传力分别为0.50和0.29,表明该性状受到中等强度的遗传效应所控制;(3)木材密度与材积生长之间存在着微弱的负向相关性,说明选择出幼龄材密度高、生长又快的优良品系是可行的;(4)木材的主要力学指标(顺纹抗压强度等)与木材密度之间存在着紧密的线性相关性。最后,对杉木育种中材性改良的若干基本问题,进行了讨论。     

红皮云杉人工林木材物理力学性质的研究

研究了３０年左右生红皮云杉人工林木材的主要物理力学性质，并对人工林与天然林木材基本密度的径向变异及主要材性差异进行了比较。结果为：（１）由于红皮云杉３５年生人工林尚处于龄期，其木材的主要物理力学性能均低，其中基本密度０．３１８ｇ／ｃｍ＾３，顺纹抗压强度２９．２１ＭＰａ，抗弯强度５６．６３ＭＰａ，弯曲弹性模量７．７８８ＧＰａ。（２）人工林木材的密度干缩率以及顺压强度、抗弯强度均略低于天然林，而吸水率