纖維增強聚合物復合材料（Fiber reinforced polymer,簡稱FRP）具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕和耐疲勞等優(yōu)點而逐漸成為土木工程領域的重要結(jié)構(gòu)材料,并部分替代鋼材用于結(jié)構(gòu)的增強/加固/修復以及新建結(jié)構(gòu)。碳/玻璃纖維復合材料桿發(fā)揮了碳纖維的高力學與耐腐蝕性能與玻璃纖維的低價格與高變形等優(yōu)勢而逐漸應用于預應力索錨結(jié)構(gòu)。碳/玻璃纖維復合材料桿的錨固與惡劣環(huán)境耐久性能是影響其設計應用的關鍵問題。鑒于此,本文發(fā)展了針對碳/玻璃纖維復合材料桿的楔塊-粘結(jié)復合型錨固系統(tǒng),通過力學分析、有限元模擬及試驗測試研究了錨固系統(tǒng)的應力傳遞機制,研究了復合材料桿在高溫/高壓/蒸餾水（鹽水）耦合環(huán)境下的性能退化及其對疲勞性能的影響。本文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下:（1）纖維復合材料楔形錨固機理研究采用力學分析與試驗手段揭示了纖維復合材料楔形錨固體系內(nèi)部應力傳遞機理;對楔形錨固體系進行參數(shù)分析與優(yōu)化,獲得錨固體系的極限錨固承載力、錨固效率及破壞模式。研究結(jié)果表明:楔形錨固體系利用纖維復合材料與填充樹脂間的化學粘結(jié)及物理擠壓施加錨固作用,錨固區(qū)應力分布均勻,錨具內(nèi)無滑移現(xiàn)象,纖維復合材料的拉伸性能得到充... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：192 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

FRP復合材料的拉擠制作過程

模以到達最終 FRP 制品的生產(chǎn)方法，如圖 1-1、高纖維體積含量、生產(chǎn)效率高、制品性能穩(wěn)熟的拉擠技術生產(chǎn)的 FRP 制品現(xiàn)已廣泛的應用修復（FRP 板材）、混凝土梁/柱/板內(nèi)部增強筋RP 索）以及橋梁橋面板等結(jié)構(gòu)[71-74]。圖 1-1 FRP 復合材料的拉擠制作過程Production process of FRP composites by pultrusion met

于 FRP 材料手糊法制備，其工藝如圖 1-3 所示。首先將纖維布裁剪，放置于玻璃平板上；按比例混合樹脂基體及固化劑并使用玻璃棒至樹脂基體成流動狀態(tài)；在玻璃板上鋪一層 PVC 塑料膜，將攪拌涂抹至塑料膜中央處，同時在樹脂上方鋪上一層纖維布，并用塑料涂樹脂，使樹脂均勻的浸潤至纖維布；重復上述步驟，堆疊第二層維布鋪設完畢后，在纖維布頂層鋪設一層 PVC 塑料膜，并用塑料脂內(nèi)的氣泡；最后在纖維布頂層蓋上一塊平整玻璃板，并在玻璃板的重物；將手糊法制備的 FRP 材料置于烘箱中進行固化。當采用 FR受損鋼管[75]、約束混凝土柱[76, 77]以及加固/修復不規(guī)則截面的構(gòu)件時方法，該方法具有易成型、施工方便及適用性廣泛等特點。用真空灌注法生產(chǎn) FRP 材料如圖 1-4 所示。首先在玻璃板平鋪上涂，并鋪上纖維布、聚四氟乙烯薄膜、脫膜布；從兩端將注膠管引入后，用密封膠帶密封開口，一端注膠管伸入到樹脂里，另一端連真膠；完成注膠后，兩端注膠管用密封夾密封。采用此方法獲得的 FR易成型、能耗低等特點。


本文編號：2988045