柠檬酸原位交联胶原超细纤维膜的制备及其性能

胶原超细纤维膜在外用敷料、人工皮肤等医用领域具有潜在的应用前景,为解决其结构不稳定、遇水易溶解等问题,采用柠檬酸对胶原进行原位交联,再进行静电纺丝制得超细纤维膜,并对纤维膜形貌、水溶解性、化学结构、交联性和细胞毒性等进行测试与评价。结果表明,质量分数为10%的柠檬酸原位交联的牛肌腱胶原超细纤维膜,其交联度可达30%,水溶解性能明显降低,化学结构无明显变化,无生物毒性,可用于生物医用领域。     

颗粒化交联透明质酸钠凝胶的制备及其抗酶解性能

选用聚乙二醇20 000为交联剂,制备交联透明质酸钠凝胶,经醇沉、干燥、间歇瞬时制粒、颗粒分级、复溶、灭菌一系列工艺得到颗粒化的交联透明质酸钠凝胶.以凝胶的抗酶解率为指标,采用正交试验考察乙醇加入量、干燥温度及干燥时间对制备工艺的影响.得到颗粒化凝胶的最佳制备工艺条件为:加入95%乙醇量为凝胶体积的6.5倍,沉淀在50.0℃下干燥5.0h.所得的颗粒化交联透明质酸钠凝胶抗酶解率为80.53%,透明质酸钠水凝胶抗酶解率为38.54%.     

玻璃纤维聚合物加固混凝土柱抗剪性能研究

对采用外粘玻璃纤维布加固震损柱的抗剪性能和抗震效果进行了专门研究．共用10根柱进行了低周反复荷载试验,其中2根在原始状态下进行试验以确定其破坏模式,另8根柱预裂后粘贴玻璃纤维布进行修补,然后进行试验．试验结果表明,未加固柱的抗剪强度和延性都比较低,加固后柱的抗剪承载力显著提高,变形性能明显改善．在试验研究的基础上,提出了一种加固柱抗剪能力的分析方法,试验结果和计算结果吻合良好．     

CFS抗剪加固钢筋混凝土梁的耐火性能研究

采用厚型防火涂料对3根碳纤维布抗剪加固钢筋混凝土梁和1根对比梁进行ISO834标准升温条件下的恒载升温耐火性能试验,得到试验梁的测点温度随时间增加的分布关系。分析不同加载方式、剪跨比、加固量和防火保护层厚度对高温下CFRP抗剪加固梁的破坏形态及耐火极限的影响。试验研究表明:剪跨比是高温下影响CFRP抗剪加固梁耐火极限和破坏形态的主要因素;抗剪加固防火涂料的厚度可以提高剪切破坏的耐火极限,但不改变弯曲破坏的耐火极限。编制了设有厚型防火涂料保护的碳纤维抗剪加固混凝土梁的截面温度场计算程序,通过试验结果验证程序的正确性。为全面考虑影响高温下碳纤维抗剪加固钢筋混凝土梁耐火极限的因素提供补充。     

铝合金片材加固钢筋混凝土梁的抗剪性能研究

对7根不同加固方式和预加载程度的钢筋混凝土梁进行四点弯曲对称加载试验及相应数值模拟.结果表明:铝合金材料粘贴在梁表面可实现钢筋混凝土梁的抗剪加固,铝合金与混凝土之间的黏结应力最大为3.2 MPa.混凝土梁加固后,抗剪承载力增强25.83%～46.60%,挠度减小5.7%～30.1%,铝合金的强度利用率为54%～84%.侧面45°倾斜粘贴对实现混凝土梁的抗剪加固效果最佳,且适合结构物下方存在管线穿过的情况.随损伤程度增加,铝合金对混凝土梁的抗剪加固效果减弱且强度利用率下降.工程应用中,损伤的混凝土梁须及时采用铝合金片材加固.     

内嵌FRP筋加固混凝土梁的抗剪性能研究

目的探究内嵌FRP筋加固混凝土梁的抗剪性能和剪切延性性能,建立加固梁的抗剪承载力计算公式,为加固梁抗剪加固的应用提供理论依据.方法对7根内嵌FRP筋加固混凝土梁和2根对比梁进行抗剪性能试验,分析其破坏模式;研究其荷载-挠度关系曲线、荷载-FRP筋、箍筋应变关系曲线,分析斜截面应力重分布现象以及剪切延性性能;基于拱形桁架模型,引入关键系数,建立加固梁的受剪承载力计算公式.结果加固梁的抗剪承载力提高了近30%;发生剪切破坏各加固梁的剪切延性系数与对比梁BS2剪切延性系数相比的平均比值为1.167,剪切延性有所改善;加固梁斜截面出现了2次应力重分布,分别是斜裂缝出现时和箍筋屈服时;将已有文献剪切破坏加固梁的抗剪承载力试验值与笔者建立的加固梁抗剪计算公式的计算值进行对比,吻合较好.结论内嵌FRP筋加固技术能够提高梁的整体刚度和抗剪承载力,有效地延缓斜裂缝的开展,减小斜裂缝的宽度,提高混凝土骨料间的咬合作用,从而改善加固构件的受力情况及变形能力.     

CFRP加固砌体墙抗泥石流冲击性能试验研究

改进了传统的碳纤维增强复合材料(CFRP)加固砌体的结构方式,采用CFRP满贴半包裹加固砌体墙受冲击面,对CFRP改善砌体墙抗泥石流冲击性能进行了试验.基于三维数字散斑影像相关方法测量试验墙面位移场和节点时程位移,比较了CFRP加固前后砌体墙的破坏情况及墙面位移特点,分析了CFRP加固对砌体墙抗冲击性能的改善情况及加固前后砌体墙受冲击作用下的破坏机理.试验结果表明:传统砌体结构抵抗泥石流冲击性能较差,在砌体墙承受能量为37,343,809,1 568 J的撞击各两次后将完全破坏;而碳纤维布加固后的砌体墙可继续承受6次1 568 J的撞击才完全破坏;墙体采用CFRP加固后具有更好的整体性,其在泥石流冲击作用下的位移显著减小且分布更加均匀,抗变形和抗裂性能明显提高,抵抗泥石流冲击荷载能力显著改善.     

玻璃纤维加固梁柱结构抗连续倒塌性能数值分析

根据已有试验结果,采用有限元程序软件MSC.Marc,对不同钢筋构造形式和采用玻璃纤维增强材料(GFRP)加固的钢筋混凝土梁柱结构进行了数值分析,研究了其抗连续倒塌性能.分析结果与试验结果吻合较好,表明此分析方法对于加固混凝土梁柱结构抗连续倒塌问题的研究是实用有效的.同时,通过该研究结果,证明了采用GFRP加固可以提高框架结构的抗连续倒塌性能.     

不同含水率下遗址土体的抗风蚀能力研究

基于降雨前后墙体含水率不同,且降雨往往伴随风砂天气的条件设计了相关试验,模拟墙体在降雨前后不同含水率下的抗风蚀能力,探讨土遗址在蚀变过程中与特定环境的关系.结果表明,含水率增加会使土体试样表面的硬度呈线性降低,直接导致土体试样表面抗风蚀能力减弱,但二者的关系并不是线性的,同一风速下,视风蚀速率随着含水率的升高先增加后降低,随表面硬度的降低先增加后下降;视风蚀速率与含水率大致呈二次函数的关系;当含水率不变时,视风蚀速率在低风速阶段随风速变化的增幅较低,在高风速阶段,视风蚀速率随风速变大的幅度较大,视风蚀速率与风速大致呈二次函数的变化关系.     

碳纤维网格加固混凝土梁制备及其抗折性能研究

针对目前混凝土梁抗折性能下降的问题,设计制备一种高抗折性能的碳纤维网格加固混凝土梁.通过三点弯抗折实验对材料的承载能力进行表征.通过探究加固位置、加固层数和端部锚固等实验参数对混凝土梁试样抗折性能的影响,最终确定碳纤维网格加固混凝土梁的最佳制备工艺参数.结果表明,相比于C-28试样,B-CFG-28试样的平均抗折强度增长率为174.6%.综合考虑力学性能和成本,碳纤维网格最佳的加固位置为混凝土梁底部,最佳的加固层数为1层,端部锚固能有效抑制砂浆试样斜裂纹的产生.相比于BM-CFGs-28试样,BM-CFGs-EA-28试样的抗折性能提升27.2%.实验结果表明:碳纤维网格加固系统能够显著增强混凝土梁的承载能力,抗折性能优异的碳纤维网格增强混凝土梁有望在实际工程中得到广泛的应用.     

碳纤维布加固梁柱式胶合木结构抗侧性能试验

为研究震损梁柱式胶合木结构在节点外包碳纤维布加固后的抗侧力性能,对3榀单层单跨梁柱式木框架足尺试件进行了低周反复加载试验.试验首先通过低周反复加载模拟框架结构的地震损伤,其后用碳纤维布进行节点加固,并进行与前期相同的低周反复加载试验.结果表明,碳纤维布加固方法可以有效抑制裂缝开展,恢复受损结构的强度、刚度、延性等抗侧力性能,改善耗能能力.     

交联木薯淀粉的制备及性能

以某有机物(代号CL)为交联剂,对木薯淀粉进行交联变性处理,研究了交联剂质量分数、氢氧化钠质量分数、反应温度和时间等因素对淀粉交联度的影响,并对交联淀粉进行了分析表征.结果表明:交联剂质量分数为0.5%、氢氧化钠质量分数为1.5%、反应时间为3h、反应温度为50℃时,交联工艺最佳,此时交联淀粉的沉降积为1.0mL.扫描电子显微镜形貌分析表明,木薯淀粉交联后颗粒表面粗糙、有凹坑出现;傅里叶变换红外光谱图中发现,交联淀粉较原淀粉在1 241cm-1处出现醚键吸收峰,表明木薯淀粉发生了交联反应;X-射线衍射曲线表明,交联反应可使淀粉部分结晶区非晶化,结晶度较原淀粉的下降率为16.94%;交联后淀粉黏度变大,黏度热稳定性明显提高.     

辐照交联透明质酸凝胶性能的研究

透明质酸(HA)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝形成GMAHA衍生物,在⁶⁰Co-γ射线辐照环境下,GMAHA衍生物在水溶液中形成交联HA凝胶。流变学检测数据显示,交联HA凝胶的存储模量G′显著高于损耗模量G″,且对剪切频率的依赖性不明显,表现出了高弹性凝胶特征;交联HA凝胶在水中稳定性较好,可吸收自身质量20~50倍的水分,在分子量一定的情况下,交联HA凝胶的吸水量随着GMAHA质量分数和一定范围内辐照剂量的增加而减小;咔唑显色法检测的糖醛酸结果显示,交联HA凝胶的抗氧化性和耐酶解性较交联前有很大提高;在制备条件一定的情况下,环境pH值、温度是影响该交联HA凝胶抗氧化性、耐酶解性的主要因素。     

铝交联膨润土催化性能的研究

经不同时间沉降而得的精制原料土制备交联膨润土,发现用沉降30分钟而得的精制原料土制备的交联膨润土催化活性较好.测定了不同焙烧温度和焙烧时间对交联臌润土裂化活性的影响,用XRD分析了不同焙烧温度、OH/Al(摩尔比)比值对d(001)峰的影响.用IR,D1A,BET手段表征了交联膨润土的物化特性。实验结果表明用山西浑源膨润土制备的交联膨润土是一种良好的催化裂化催化剂材料。     

土工材料力学性能对风积沙复合地基抗拔加固效果的影响

为促进土工合成材料在输电线路工程地基处理中的选型应用,加固改良铁塔基础风积沙地基抗拔性能,通过室内钢塑土工格栅、塑料双向土工格栅、土工布加筋复合地基基础抗拔性能模型试验,并结合沙漠风积沙常规地基与加筋复合地基基础原位载荷试验中抗拔失稳时地表裂缝分布特征,研究了土工材料改良风积沙地基抗拔性能的加固机理,分析了筋材抗拉强度、伸长率及其与风积沙间摩擦系数性能指标对风积沙地基抗拔性能改良效果的影响。结果表明：复合地基土工材料有利于将基础荷载作用传递扩散至更大范围,通过筋材对基础底板的下拉作用实现基础抗拔性能的提升;筋材拉伸强度对地基抗拔能力提升影响较小,较大的伸长率会弱化地基抗拔加固效果,筋材与风积沙间摩擦系数越大地基抗拔加固效果更优。因此风积沙地基抗拔性能加固处理的筋材选型主要考虑伸长率和摩擦系数,钢塑土工格栅和塑料双向土工格栅的抗拔加固效果优于土工布。     

PVA/TEOS/GA杂化膜的制备及溶胀吸附性能

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了PVA/TEOS/GA有机/无机杂化膜,比较杂化膜在3种不同温度下在乙醇/水全浓度范围的溶胀性能,分析无机相和交联剂对PVA膜溶胀性能的影响.比较不同溶胶-凝胶反应条件及不同热处理条件对膜溶胀度和溶解选择性的影响.用FTIR和XRD对杂化膜结构进行分析表征.结果表明PVA与无机相(TEOS)发生溶胶-凝胶反应生成氢键和共价键Si-O-Si,形成交联有机聚合物/无机杂化体系,使杂化膜的结晶度减少,控制了膜的溶胀,提高膜的溶解选择性能,但膜的溶胀减少会使通量有所下降.加入GA后,使PVA杂化膜溶胀度和溶解选择性都有所提高,表明PVA杂化有利于控制膜在乙醇/水溶液中的溶胀,从而提高膜的分离性能.     

碳-芳混杂纤维布加固木梁抗剪性能分析

为研究碳-芳混杂纤维布加固矩形木梁的抗剪性能,进行了12根试件的抗剪试验,包括4根未加固梁,4根粘贴1层碳-芳混杂纤维布的加固梁,4根粘贴2层碳-芳混杂纤维布的加固梁,其中松木和杉木试件各占一半.试验结果表明:相比未加固木梁试件,木梁经碳-芳混杂纤维布加固后,其抗剪承载力有了明显的提高,提高幅度约为6.9％～109.6...     

梁柱式木结构加固方法及抗侧力性能试验研究

为研究梁柱式胶合木结构在加固后的抗侧力性能,对9榀单层单跨梁柱式木框架足尺试件进行了低周反复荷载试验,其中3榀为未损坏对照组试件,6榀为加固组试件.考虑了节点区域包裹碳纤维布(FRP)和植入自攻螺钉2种加固方法,及纯框架和隅撑框架2种结构体系形式.根据试验现象和试验数据的分析,探讨了木结构加固方法的可行性,对比了不同方法的效果和差异,研究了各组试件在反复荷载作用下的破坏模式、刚度、变形和耗能等力学性能.结果表明,2种加固方法均可以有效地抑制裂缝开展,并能够恢复结构的强度、刚度、耗能等力学性能;受损的梁柱式木结构框架,采用节点区域加固并增设隅撑,结构的抗侧力性能可以得到显著的提高.     

CFRP组合加固改善高强混凝土方柱抗剪性能试验研究

利用低周反复荷载试验手段,研究了4种不同CFRP(carbon fiber reinforced polymer)布加固方式(横向包裹CFRP布、横向包裹CFRP布和植螺栓杆组合,以及横向包裹CFRP布和宽、窄夹板组合)对高强混凝土柱抗剪性能的作用.通过分析以上4种不同加固方式对试件的延性、塑性铰转动能力,以及刚度退化等方面的影响,得到如下结论:4种加固方式均可改善抗剪不足高强混凝土方柱的抗剪性能,有效提高试件的变形能力,其中横向包裹CFRP布和窄夹板组合加固方式加固效果最好;同时,在试验基础上提出适用于高强钢筋混凝土柱的刚度退化模型,并与试验结果进行比较,发现试验结果与模型吻合较好.