恒幅循环荷载作用下FRP加固桥梁疲劳寿命预测

在线性渐进叠加假定的基础上,理论推导了三点弯曲荷载下FRP加固桥梁应力强度因子的计算公式,并结合FRP加固桥梁疲劳裂纹扩展试验,分析了FRP加固梁裂纹的扩展行为,验证了裂缝口张开位移CMOD的经验公式可用于计算标准三点弯曲梁的裂缝口张开位移,进而计算断裂模型中梁的临界有效裂缝长度.利用线弹性断裂力学中应力强度因子对疲劳裂纹扩展进行定量描述,进而对FRP加固桥梁的疲劳寿命进行预估算研究.     

三维纤维过滤介质压力损失数值模拟

目前纤维过滤介质压力损失的研究大多基于纤维的二维规则排列及低速过滤状态,这与实际过滤介质构造及过滤运行状态存在一定的差异.基于VBA编程,创建三维随机排列纤维过滤介质模型,采用计算流体动力学(CFD)软件模拟计算其内部流场,研究低速及高速过滤状态下压力损失与速度的关系,研究结果表明:模型内部的流体流动呈现线性流区和非线性流区两种流动区域,且两种流动区域的雷诺数临界值为0.33;当流体平均速度大于0.3 m/s对,压力损失与流体平均速度不再是简单的线性关系.通过对模拟数据的分析,提出了适合于线性流区及非线性流区的压力损失-流体平均速度关系表达式.     

纤维沥青混合料路用性能

纤维沥青混合料以其优良的技术性能与合理的经济性,受到人们的普遍关注,但目前对其性能研究尚缺乏系统性。从不同纤维的微观特性出发,通过不同级配纤维沥青混合料的车辙试验、低温弯曲和弯曲蠕变试验、小梁疲劳试验和混合料耐水害性能试验,分析了纤维和级配类型对沥青混合料路用性能的影响,并从复合材料角度对纤维的加强和改善作用机理进行了分析。     

加固用CFRTP模压成型工艺及片材力学性能研究

针对传统的混凝土结构加固用纤维增强热固性复合材料的一系列缺点，提出用热塑性树脂来制备加固用复合材料．并且研究了连续芳纶纤维Keylar49增强热塑性树脂基复合材料的模压成型工艺和片材力学性能．所研制的复合材料力学性能达到国外现有加固材料指标．纤维和片材的SEM照片表明该材料的破坏是韧性破坏，且纤维和树脂存在最佳配比，在该配比下树脂能良好地浸润纤维束．     

双组分纺黏水刺非织造材料的过滤性能

通过水刺工艺对聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚酰胺(PET-PA6)橘瓣型双组分纺黏非织造材料进行开纤处理,以获得超细纤维非织造材料,并对非织造材料的结构特性和气溶胶过滤性能进行研究.结果表明:水刺技术可以很好地将中空橘瓣型双组分纤维开裂成超细纤维,纤维在非织造材料表面相互缠结形成纤维束;试样对颗粒尺寸为0.37~2.74μm的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)气溶胶颗粒在气流速度为3.57m/min情况下具有较好的过滤性能,同时,试样的面密度和厚度对过滤效率、过滤阻力以及孔径分布有很大的影响.     

纤维沥青混合料的路用性能研究

本文首先进行了AC-16型沥青混合料的配合比设计,确定了掺加纤维与未掺加纤维沥青混合料的最佳油石比,然后进行了沥青混合料高温性能、低温性能和水稳定性能的试验,对比分析了纤维沥青混合料与普通沥青混合料的路用性能,最后结合试验结果分析了纤维改善和提高沥青混合料各项路用性能的作用机理。     

聚苯胺/涤纶导电复合纤维的制备

先将涤纶纤维在苯胺溶液中预浸泡,然后进行处理,再将纤维置于氧化剂的酸溶液中使苯胺在纤维上氧化聚合,同时进行掺杂制得聚苯胺/涤纶导电复合纤维。讨论了苯胺单体含量、掺杂酸浓度、氧化剂浓度、反应温度及时间对纤维导电性能的影响。实验表明,采用此法制得的导电纤维具有较高的聚苯胺含量和优良的导电性能,电导率达10~(-2)S/cm数量级。     

超高性能海水海砂混凝土的组成设计与纤维增强增韧

基于单纯形重心设计法对超高性能海水海砂混凝土（ultra-high performance seawater sea-sand concrete, UHPSSC）进行了配合比设计优化,并研究了短切超高分子量聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE）纤维和钢纤维对UHPSSC工作性能和力学性能的影响. 结果表明：在综合考虑UHPSSC的流动度、抗折强度和抗压强度的情况下,胶凝材料组成的最优配比确定为水泥、硅灰、粉煤灰的质量比为0.75∶0.15∶0.10. 随着短切纤维掺量的增加,UHPSSC的流动度逐渐降低,抗折强度、抗压强度和弯曲韧性均逐渐增加. UHMWPE纤维对UHPSSC流动度的影响程度更大,而钢纤维对力学性能的提升效果更明显. 随着UHMWPE纤维体积分数的增加,UHPSSC的弯曲破坏模式逐渐由脆性破坏转变为韧性破坏. 当UHMWPE纤维掺量为1.0%时,二次峰值荷载会高于初裂荷载. 此外,当同时混掺钢纤维和UHMWPE纤维时,UHPSSC的流动度略有下降,抗折强度、抗压强度及弯曲韧性均大幅提高. 本研究成果可为UHPSSC的设计和工程应用提供一定的参考.     

FRP加固混凝土柱钢筋锈蚀电化学特性

通过外加电流加速试验获得锈蚀钢筋混凝土柱,采用纤维增强聚合物(FRP)全裹方法对其进行加固,然后通过盐溶液干湿交替方法对FRP加固柱进行钢筋锈蚀试验,利用电化学工作站量测FRP加固柱的钢筋半电池电位和线性极化曲线,分析FRP加固柱的钢筋锈蚀电化学特性.试验结果表明:随着干湿交替次数的增加,外粘CFRP和GFRP加固柱的钢筋半电池电位呈先升高后稳定趋势,线性极化电阻呈增大趋势,腐蚀电流密度呈降低趋势;外粘CFRP和GFRP加固法均能在一定程度减缓钢筋混凝土柱的钢筋锈蚀,CFRP延缓钢筋锈蚀效果优于GFRP.     

纤维水镁石（FB）的污染特性研究

本文对陕南某矿山世界上最大的唯一产出工业纤维水镁石生产环境中的粉尘污染源，污染物特征，矿区粉尘特征及纤维水镁石气溶胶的运动特性进行研究，对粉尘运动动力、大气污染扩散、沉降及在水体中的运动与污染进行分析和计算。选矿厂单源污染半径４００～５００米，最大着地浓度２０ｍｇ／ｍ￣３，最大污染半径２．３ｋｍ。多源坡向污染半径４～１０ｋｍ。纤维水镁石粉尘在水体中溶解导致水体污染及化学成分、ＰＨ值、矿化度的变化和上升。