FRP片材-混凝土界面应变率效应试验研究 被引量：19

1

作者 施嘉伟 朱虹 +1 位作者 吴智深 吴刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期99-107,共9页

对57个FRP片材-混凝土双面剪切试件进行快速加载试验,试验加载最大应变率为100,000με/sec。试验参数包括应变率、混凝土强度、黏结树脂性能和FRP种类。试验结果显示界面断裂能、FRP最大应变、峰值剪应力等参数随应变率呈对数线性增大... 对57个FRP片材-混凝土双面剪切试件进行快速加载试验,试验加载最大应变率为100,000με/sec。试验参数包括应变率、混凝土强度、黏结树脂性能和FRP种类。试验结果显示界面断裂能、FRP最大应变、峰值剪应力等参数随应变率呈对数线性增大的关系,表明FRP片材-混凝土界面性能具有明显的应变率效应。在本试验应变率范围内,较低强度混凝土试件的应变率效应更加显著,而黏结树脂性能和FRP种类对界面应变率效应的影响不明显。基于混凝土材料的应变率效应模型,采用试验数据回归其关键参数,得到快速荷载作用下FRP片材-混凝土界面的黏结滑移模型。运用该模型对FRP片材-混凝土界面性能进行进一步的参数分析,结果表明随着应变率的增大,界面极限总滑移量增加,而FRP有效黏结长度则减小。 展开更多

关键词 FRP 混凝土 界面 应变率效应 快速荷载

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荒漠化防治新材料W-OH的力学性能研究 被引量：14

2

作者 高卫民 吴智仁 +1 位作者 吴智深 杨才千 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期1-5,162,共6页

改性水溶性聚氨酯(W-OH固化材料)是一种以水为固化剂,成本低廉、施工方便、环境负荷小的新型荒漠化防治材料。该文讨论W-OH固化材料的固化机理,研究固化温度和材料浓度对固化时间的影响;着重研究了W-OH固化材料与沙土结合形成的固结层(W... 改性水溶性聚氨酯(W-OH固化材料)是一种以水为固化剂,成本低廉、施工方便、环境负荷小的新型荒漠化防治材料。该文讨论W-OH固化材料的固化机理,研究固化温度和材料浓度对固化时间的影响;着重研究了W-OH固化材料与沙土结合形成的固结层(W-OH固结层)的力学性能随浓度的变化关系,模拟荒漠化地区恶劣环境,讨论紫外线辐射、水解和冻融循环对W-OH固结层力学性能的影响,最后通过风洞试验研究其抗风蚀沙蚀性。结果表明W-OH固化材料中异氰酸根与水发生交联反应,在数分钟至数十分钟快速固化,提高温度和材料浓度均增加反应速率,缩短固化时间;W-OH固结层有较好的力学性能,其压缩强度大于1.15MPa,硬度大于21.5mm,并且固结层有较好的抗压缩变形性和弹性;在紫外线照射下,随着照射时间的延长,W-OH固结层的力学性能先提高,后下降;水解和冻融对W-OH固结层的力学性能影响较小,表现出良好的抗水解和冻融性能;风沙流速达到25m/s的风洞试验仍没有破坏W-OH固结层,抗风蚀性能优异。 展开更多

关键词 W-OH固化材料 荒漠化防治 固化机理 力学性能 风洞试验

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FRP板与混凝土湿粘结界面剪切性能试验研究 被引量：7

3

作者 张普 朱虹 +2 位作者 陈泉 孟少平 刘晓艳 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2011年第3期74-79,共6页

采用7种不同的粘结树脂,通过2批双剪试件的拉伸剪切试验研究了拉挤成型玄武岩纤维复合板与后浇混凝土湿粘结界面的力学性能,并将其与在既有混凝土表面外贴FRP形成的干粘结界面进行了比较,通过对比两者的破坏特征、荷载位移曲线、有效粘... 采用7种不同的粘结树脂,通过2批双剪试件的拉伸剪切试验研究了拉挤成型玄武岩纤维复合板与后浇混凝土湿粘结界面的力学性能,并将其与在既有混凝土表面外贴FRP形成的干粘结界面进行了比较,通过对比两者的破坏特征、荷载位移曲线、有效粘结长度、粘结滑移关系、界面断裂能以及粘结破坏机理,深入地研究了湿粘结界面的性能。结果表明：湿粘结的粘结强度仅为干粘结的1/2~2/3,但2种界面的有效粘结长度相差不大。最后,基于试验数据提出了适用于湿粘结界面的剪切滑移本构模型。 展开更多

关键词 湿粘结 界面 粘结 有效粘结长度 断裂能

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轴向拉压型金属阻尼器抗震性能测试及其应用研究 被引量：13

4

作者 鲁亮 刘霞 代桂霞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期141-147,共7页

以一种轴向拉压型金属阻尼器为研究对象,介绍了轴向拉压型金属阻尼器的结构构造及其理论计算方法;进行了抗震性能测试,得到了轴向拉压型金属阻尼器的屈服位移、屈服荷载及屈服刚度,并分析了其耗能能力;研究了轴向拉压型金属阻尼器在体... 以一种轴向拉压型金属阻尼器为研究对象,介绍了轴向拉压型金属阻尼器的结构构造及其理论计算方法;进行了抗震性能测试,得到了轴向拉压型金属阻尼器的屈服位移、屈服荷载及屈服刚度,并分析了其耗能能力;研究了轴向拉压型金属阻尼器在体外预应力自复位结构中的应用。研究结果表明:轴向拉压型金属阻尼器利用腹板轴向拉压耗能,避免了连接构件的局部损坏;安装方式与黏滞阻尼器相同,安装方便、易于更换;轴向拉压型金属阻尼器具有提供结构附加刚度,控制结构位移,耗能显著的优点。 展开更多

关键词 轴向拉压型金属阻尼器 抗震性能 拟静力试验 耗能能力

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玄武岩纤维对PE-HD/竹粉复合材料增强增韧研究 被引量：5

5

作者 宋剑斌 陈丽红 +2 位作者 马长城 刘建勋 杨文斌 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期48-51,共4页

通过熔融共混方法制备高密度聚乙烯(PE-HD)/竹粉/玄武岩纤维共混物,研究了竹粉和玄武岩纤维对PEHD的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和耐热性能的影响。结果表明,加入竹粉,PE-HD/竹粉复合材料的拉伸强度和冲击强度显著下降,但是弯曲强度... 通过熔融共混方法制备高密度聚乙烯(PE-HD)/竹粉/玄武岩纤维共混物,研究了竹粉和玄武岩纤维对PEHD的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和耐热性能的影响。结果表明,加入竹粉,PE-HD/竹粉复合材料的拉伸强度和冲击强度显著下降,但是弯曲强度有所上升,材料显脆性;当玄武岩纤维部分取代竹粉后,PE-HD/竹粉/玄武岩纤维复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度得到大幅度增加,体现了玄武岩纤维与竹粉较好的协同效应。 展开更多

关键词 高密度聚乙烯 竹粉 玄武岩纤维 增强 增韧

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玄武岩纤维增强PVDF/PP/PETG共混物及性能的研究 被引量：2

6

作者 宋剑斌 马长城 +2 位作者 陈丽红 刘建勋 杨文斌 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期34-38,共5页

通过熔融共混法制备了聚偏氟乙烯/聚丙烯/聚对苯二甲酸-乙二醇-1,4环己二醇酯(PVDF/PP/PETG)共混物,利用玄武岩纤维对其进行增强改性,并采用扫描电子显微镜、转矩流变仪、维卡软化点测试仪等测试仪器对共混物的形态、黏度、耐热性和力... 通过熔融共混法制备了聚偏氟乙烯/聚丙烯/聚对苯二甲酸-乙二醇-1,4环己二醇酯(PVDF/PP/PETG)共混物,利用玄武岩纤维对其进行增强改性,并采用扫描电子显微镜、转矩流变仪、维卡软化点测试仪等测试仪器对共混物的形态、黏度、耐热性和力学性能等进行了研究。结果表明,230℃时,共混物中PVDF、PP和PETG属两两不相容体系,PVDF和PP呈现连续相结构,而PETG则以球状形态分散在体系中;经玄武岩纤维增强改性后,复合材料的拉伸强度和弯曲强度随着玄武岩纤维含量的增加而增大,且当其含量为30%(质量分数,下同)时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别增加到44.0MPa和67.9MPa;共混物的维卡软化点从126.7℃提高到141.7℃。 展开更多

关键词 聚偏氟乙烯 聚丙烯 聚对苯二甲酸-乙二醇-1 4环己二醇酯 玄武岩纤维 共混 增强

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短切玄武岩纤维增强低导热型加气混凝土的试验研究 被引量：5

7

作者 李敏 吴智深 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A02期61-65,共5页

对低导热性加气混凝土进行了短切玄武岩纤维增强实验研究.测试5种不同体积掺量的加气混凝土的抗压强度与抗折强度,采用立体变焦显微镜对不同孔径的发气气孔的含量进行统计与计算.采用扫描电子显微镜观察其微观形貌,并与未掺短切玄武岩... 对低导热性加气混凝土进行了短切玄武岩纤维增强实验研究.测试5种不同体积掺量的加气混凝土的抗压强度与抗折强度,采用立体变焦显微镜对不同孔径的发气气孔的含量进行统计与计算.采用扫描电子显微镜观察其微观形貌,并与未掺短切玄武岩纤维的加气混凝土做对比.研究结果表明,短切玄武岩纤维能显著提高加气混凝土的强度,尤其是抗折强度.当体积掺量为0.6%时,加气混凝土的抗压强度与抗折强度均达到最大值. 展开更多

关键词 加气混凝土 玄武岩纤维 抗压强度 抗折强度

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预应力FRP筋增强RC梁受弯破坏模式研究 被引量：2

8

作者 朱虹 张继文 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2012年第5期97-101,共5页

针对同时配有非预应力钢筋和有粘结预应力FRP筋的混凝土梁的受弯性能,分别以CFRP和AFRP作为预应力筋,研究对应于钢筋屈服和对应于FRP筋断裂的2类界限相对受压区高度大小关系的变化,进而研究FRP筋性能指标对受弯破坏模式的影响。研究表明... 针对同时配有非预应力钢筋和有粘结预应力FRP筋的混凝土梁的受弯性能,分别以CFRP和AFRP作为预应力筋,研究对应于钢筋屈服和对应于FRP筋断裂的2类界限相对受压区高度大小关系的变化,进而研究FRP筋性能指标对受弯破坏模式的影响。研究表明,破坏模式与2类界限相对受压区高度大小直接相关,而2类界限相对受压区高度的大小又受FRP筋性能指标的直接影响,采用FRP筋短期性能指标和采用考虑了环境折减系数、徐变断裂折减系数、松弛提高系数和材料系数后的FRP筋长期性能设计值分别进行计算,结果存在着较大差异。4种破坏模式中,破坏模式I为设计预期的正常破坏模式,破坏模式II、III和IV应在设计时予以避免。极限延伸率相对较小的CFRP筋的张拉控制应力不宜过高,否则会在长期使用过程中先于结构中钢筋屈服发生断裂。 展开更多

关键词 FRP筋 预应力 受弯破坏模式

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玄武岩中总铁和二价铁含量的测试研究 被引量：5

9

作者 刘建勋 陈美荣 +2 位作者 简正国 吴刚 吴智深 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2312-2315,共4页

玄武岩是生产玄武岩纤维的原料,玄武岩中二价铁和三价铁的含量对纤维的性能有很大的影响。建立了电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES)和重铬酸钾滴定法同时测定玄武岩中总铁和二价铁的分析方法。对ICP-OES优选了适宜的仪器测定参数和分... 玄武岩是生产玄武岩纤维的原料,玄武岩中二价铁和三价铁的含量对纤维的性能有很大的影响。建立了电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES)和重铬酸钾滴定法同时测定玄武岩中总铁和二价铁的分析方法。对ICP-OES优选了适宜的仪器测定参数和分析谱线。结果显示ICP-OES具有较高的准确度,相对标准偏差为2.2%,加标回收率为98%~101%。用该方法测试玄武岩中的总铁和二价铁可得到准确结果。 展开更多

关键词 电感耦合等离子体原子发射光谱 玄武岩 重铬酸钾滴定法

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大吨位CFRP拉索的锚固性能及安装参数研究 被引量：4

10

作者 冯博 汪昕 吴智深 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期68-74,共7页

研究了大跨斜拉桥用大吨位CFRP拉索的锚固问题和超长拉索带来的特殊安装问题。通过有限元分析方法建立了变刚度荷载传递材料(LTC)锚固系统和斜拉索安装系统的非线性模型。锚固性能方面,优化了荷载传递介质的弹性模量、长度、内锥角、受... 研究了大跨斜拉桥用大吨位CFRP拉索的锚固问题和超长拉索带来的特殊安装问题。通过有限元分析方法建立了变刚度荷载传递材料(LTC)锚固系统和斜拉索安装系统的非线性模型。锚固性能方面,优化了荷载传递介质的弹性模量、长度、内锥角、受荷端厚度、界面摩擦系数,并进行了强度校核。拉索安装方面,研究了锚具修正角、拉索两端索力差值和拉索变形等关键参数,并对长度为1 085 m的钢拉索和CFRP拉索的安装参数进行了对比。结果表明:变刚度荷载传递材料减小了锚固区的应力集中。依据各部分材料性能要求,得到了拉力为15 000kN CFRP拉索锚固系统的设计参数,包括钢套筒长度1 000 mm,直径424 mm,壁厚40 mm,内锥度为5°和采用45#高强度结构钢;荷载传递材料加载端半径40 mm,各区段弹性模量取值范围为1～2 GPa(LTC-1)、4～7GPa(LTC-2)、15～25 GPa(LTC-3)、30～40 GPa(LTC-4);各区段荷载传递材料选择为树脂与石英砂混合物(LTC-1和LTC-2)、聚合物砂浆或者高性能混凝土(LTC-3和LTC-4)。拉索安装方面,得到CFRP拉索的锚具修正角、拉索两端的索力差值、拉索变形。对于最长的拉索,主塔锚固点与主梁锚固点的锚固力差值,CFRP拉索是钢拉索的1/6;锚具修正角与拉索长度为正相关,并且CFRP拉索锚具修正角仅为钢拉索的1/4;与钢拉索相比,CFRP拉索的垂度小,锚具修正角减小1°,更利于拉索安装。 展开更多

关键词 大吨位 CFRP拉索 数值分析 锚固系统 安装参数

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数字图像相关法测量FRP片材与混凝土界面的黏结滑移关系 被引量：22

11

作者 施嘉伟 朱虹 +3 位作者 吴智深 戴宜全 何小元 吴刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期13-22,共10页

采用数字图像相关(DIC)法测量FRP-混凝土双剪试件的全场位移,通过平滑与拟合两种方法获得界面的黏结滑移关系。共测试了6个试件,变化参数为FRP片材的种类(玄武岩纤维和碳纤维)。数字图像相关法的使用可以为界面剪应力的计算提供足够多... 采用数字图像相关(DIC)法测量FRP-混凝土双剪试件的全场位移,通过平滑与拟合两种方法获得界面的黏结滑移关系。共测试了6个试件,变化参数为FRP片材的种类(玄武岩纤维和碳纤维)。数字图像相关法的使用可以为界面剪应力的计算提供足够多的数据点,并可直接得到FRP片材与混凝土界面的滑移。试验结果表明:与传统测试手段相比,数字图像相关法能够记录界面剥离过程更全面的信息;对位移数据采用平滑及拟合可以避免测试误差的扩大化,得到反映整个界面规律的黏结滑移关系;经过与传统手段直接测得的数据对比,验证了该测试方法和数据处理方法的可靠性。数字图像相关法的合理使用为类似搭接接头黏结性能的测试和分析提供了新的途径。 展开更多

关键词 数字图像相关 FRP 混凝土 界面 黏结滑移关系

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玄武岩纤维增强木塑复合材料的拉伸和熔融性能 被引量：9

12

作者 关苏军 刘恒山 +2 位作者 汪丽娜 徐英莲 陈锦祥 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期245-247,共3页

探讨了用3mm的短切玄武岩纤维（BF）增强木塑（WPC）复合材料（BF—WPC）时，BF含量与BF—WPC拉伸性能及熔体流动性能之间的关系。结果表明，通过控制BF含量可有效改善BF-WPC的相关性能：与WPC相比，BF的含量为15％～25％区间时，BF—WP... 探讨了用3mm的短切玄武岩纤维（BF）增强木塑（WPC）复合材料（BF—WPC）时，BF含量与BF—WPC拉伸性能及熔体流动性能之间的关系。结果表明，通过控制BF含量可有效改善BF-WPC的相关性能：与WPC相比，BF的含量为15％～25％区间时，BF—WPC的拉伸强度提高了近30％、但断裂伸长率略有下降；熔体流动性能随着BF含量的增加呈下降趋势，在BF含量达到15％之前下降较快，之后变化缓慢。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 木塑复合材料 拉伸性能 熔融指数

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体外预应力自复位框架基于性能的抗震设计方法 被引量：10

13

作者 鲁亮 刘霞 徐颖超 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第5期35-45,共11页

体外预应力自复位框架通过设置铰接节点弱化结构整体抗侧刚度,减小输入到结构中地震能量,地震作用后利用钢绞线的弹性回复力进行自复位。在已有的理论分析和试验研究基础上,对体外预应力自复位框架结构的抗震设计方法进行了研究。确定... 体外预应力自复位框架通过设置铰接节点弱化结构整体抗侧刚度,减小输入到结构中地震能量,地震作用后利用钢绞线的弹性回复力进行自复位。在已有的理论分析和试验研究基础上,对体外预应力自复位框架结构的抗震设计方法进行了研究。确定了体外预应力自复位框架结构的抗震性能水准、多道防线的布置以及抗震设计流程。以一个三层三跨体外预应力自复位框架为例进行了基于性能的抗震设计,采用有限元程序进行动力时程分析,输入3条地震波模拟结构经历设计烈度地震、罕遇地震的动力响应。分析结果表明:体外预应力自复位框架结构在罕遇地震作用下,最大层间位移角满足设计要求的性能目标,验证了基于性能抗震设计方法的有效性,同时表明体外预应力自复位框架结构具有良好的自复位能力和优异的抗震性能。 展开更多

关键词 体外预应力自复位框架 基于性能抗震设计方法 多道设防 动力时程分析 耗能减震

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混杂碳纤维/玄武岩纤维塑料筋的张拉力学性能 被引量：6

14

作者 曹升虎 吴智深 +1 位作者 马凯 汪昕 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期83-87,共5页

实验研究了碳纤维、玄武岩纤维及其不同混杂比增强乙烯基树脂复合筋的张拉力学性能。结果表明,混杂复合筋的断裂应变随玄武岩纤维含量的增加逐渐增大,且均大于单一碳纤维复合筋的断裂应变,呈现正的混杂效应;弹性模量则随碳纤维相对含量... 实验研究了碳纤维、玄武岩纤维及其不同混杂比增强乙烯基树脂复合筋的张拉力学性能。结果表明,混杂复合筋的断裂应变随玄武岩纤维含量的增加逐渐增大,且均大于单一碳纤维复合筋的断裂应变,呈现正的混杂效应;弹性模量则随碳纤维相对含量的增大而增大,基本符合混合定律,而混杂筋的拉伸强度的实验值则高于理论值。 展开更多

关键词 碳纤维 玄武岩纤维 混杂复合材料 力学性能 混杂比 混杂效应

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一种显式子步应力点积分算法及其在SMA数值模拟中的应用

15

作者 陈曦 张建 刘建坤 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第6期576-585,共10页

形状记忆合金(shape memory alloys,简称SMA)具有复杂的热力本构关系,为了模拟SMA及其组合结构复杂的受力和变形行为,在数值模拟中需要采用可靠且高效的应力点积分算法。隐式应力点回映算法已经成功应用于形状记忆合金的数值模拟,但在... 形状记忆合金(shape memory alloys,简称SMA)具有复杂的热力本构关系,为了模拟SMA及其组合结构复杂的受力和变形行为,在数值模拟中需要采用可靠且高效的应力点积分算法。隐式应力点回映算法已经成功应用于形状记忆合金的数值模拟,但在复杂加载条件下,荷载增量较大时有可能导致整体非线性迭代求解不收敛。推广了局部误差控制的显式子步积分算法,首次将其应用于形状记忆合金及其组合结构这类热力相变问题的应力点积分,并通过数值算例对所提算法和隐式应力点回映算法进行了比较。数值结果表明:对于大规模数值模拟和计算,整体子步步数决定着总体计算时间;所提出的修正Euler自动子步方案可以有效减少整体子步步数,在保证相同计算精度的前提下能够大幅提高有限元计算效率,因而更适合大规模形状记忆合金智能结构的数值模拟。 展开更多

关键词 形状记忆合金 智能结构 应力点积分 显式子步积分方案 相变

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BFRP网格-PCM薄面黏贴加固钢筋混凝土板抗弯性能 被引量：10

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作者 丁里宁 贺卫东 +2 位作者 汪昕 程方 吴智深 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1085-1096,共12页

针对老旧桥梁桥面板出现结构损伤与材料老化,结合玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)网格与聚合物砂浆(PCM)提出一种新的加固技术以提升钢筋混凝土板的抗弯性能。首先,采用双剪试验研究BFRP网格与混凝土界面的黏结荷载,共制备18个试件,试验... 针对老旧桥梁桥面板出现结构损伤与材料老化,结合玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)网格与聚合物砂浆(PCM)提出一种新的加固技术以提升钢筋混凝土板的抗弯性能。首先,采用双剪试验研究BFRP网格与混凝土界面的黏结荷载,共制备18个试件,试验变量包括网格种类、网格厚度、PCM种类以及界面剂;其次,浇筑6块钢筋混凝土板,通过四点弯曲试验系统地分析网格种类、网格厚度、网格布置方式以及PCM种类对加固板抗弯性能的影响。研究结果表明:界面剂能有效提高BFRP网格与混凝土之间的黏结荷载;当BFRP网格与混凝土表面的黏结长度大于有效黏结长度时,BFRP网格强度利用率达到90%以上,黏结荷载高于相同情况下玄武岩纤维布/BFRP板与混凝土的黏结荷载;BFRP网格与PCM形成的薄面加固层能显著提高钢筋混凝土板的开裂荷载、屈服荷载以及极限荷载,同时减小最大裂缝宽度并改善裂缝分布;在整个加载过程中,BFRP网格-PCM薄面加固层与混凝土板协同变形,加固板最终发生混凝土压碎或FRP网格断裂破坏,并未出现剥离破坏;传统钢筋混凝土构件抗弯承载力计算方法适用于预测BFRP网格加固后板的抗弯承载力。 展开更多

关键词 BFRP网格 PCM 黏结性能 钢筋混凝土板 抗弯加固

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