基于荷载试验的空心板桥加固效率分析

基于3座预应力混凝土空心板桥在试验荷载下加固前后荷载试验及理论计算得出的板底平均应力和挠度结果,对比粘贴碳纤维筋加固、简支转连续加固和粘贴钢板加固3种方法对简支预应力空心板桥结构的力学性能的提升效果.结果表明,粘贴碳纤维筋加固及粘贴钢板加固方法对结构刚度有轻微提高,对结构的延性及承载力有一定的提高;简支转连续加固方法在...     

碳纤维布加固火灾后足尺钢筋混凝土梁的试验研究

目前，对碳纤维布加固火灾后足尺钢筋混凝土结构的试验研究还不多。本文简要介绍了足尺钢筋混凝土粱火灾试验情况、火灾后梁的加固方案，然后对加固后的梁进行静载试验。试验结果表明，采用碳纤维布(CFRP)加固能显著提高梁的刚度和承载力，就刚度提高程度而言，CFRP在后期阶段贡献较大，就承载力提高程度而言，粘贴两层所提高的程度不是粘贴一层的两倍；CFRP加固后的受火梁在荷载作用下沿高度方向上混凝土的应变近似直线分布。实验结果为火灾后混凝土结构的修复加固提供了可靠的试验依据。     

挡气板对综合管廊燃气舱爆炸冲击波传播规律影响研究

为研究挡气板对综合管廊燃气舱爆炸冲击波传播影响规律,采用Fluent模拟软件,研究三维燃气舱模型中不同挡气板间距下燃气爆炸后超压变化规律,探究不同间距挡气板对抑制燃气舱内爆炸冲击波传播效果.结果表明:挡气板对燃气舱中部超压影响较小,对顶部超压变化影响较大,导致燃气舱顶部挡气板处超压峰值激增;当气体填充区长20 m,挡气...     

密度梯度碳纤维复合材料防刺性能探究

碳纤维复合材料高强高模,机械性能优异,应用范围广,但碳纤维断裂伸长率较低,对能量吸收效率差,当作为防刺材料使用时通常需要较高的纤维含有率,这大幅增加了材料的厚度和重量。为了得到轻薄、坚固的防刺复合材料,本研究制备了密度梯度碳纤维增强复合材料,探究复合材料密度配置、堆叠顺序和方式对复合材料防刺性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察测试后复合材料的失效形式和破坏形貌,分析不同摆放位置的碳纤维板材在穿刺过程中起到的作用。实验结果表明:碳纤维布样层数对碳纤维复合材料防刺性能影响最大,纤维布面密度次之,碳纤维板材在材料整体中的摆放位置对防刺性能影响较小。当碳纤维布面密度达到280 g·m^-2,板材碳纤维布层数达到6层,且放置在最下层时,获得最优防刺性能。在刀具下落接触材料表面时,材料主要通过纤维和树脂的破碎、断裂来吸收能量,阻碍刀尖穿破材料;当刀尖刺出材料后,材料通过纤维从树脂中抽拔、剥离、拉伸断裂来吸收能量,阻碍刀具切割材料。     

CFRP增强钢筋混凝土梁柱节点锚固措施

对碳纤维增强材料(CFRP)在节点处锚固体系的研究及确定性结论很少,ACI440.2R规范仅给出了概念性的锚固措施;《混凝土结构加固设计规范》虽然提出了定量的锚固措施但缺乏理论支撑和试验支撑。为确定梁柱节点处CFRP具体的锚固措施,对粘贴CFRP加固的钢筋混凝土梁柱节点试件分别采用体内和体外锚固、并采用悬臂梁分级加载的试验方法研究锚固体系的可靠性和有效性。结果表明:现行规范的锚固措施无法保证结构加固后的安全;机械锚固方式锚固CFRP是可靠有效的;夹具的尺寸及刚度对锚固效果有显著影响,夹具的趾部长度不宜超过100 mm;体外锚固不破坏原结构并能提高柱的抗剪能力,在结构加固时宜优先采用。     

碳纤维布加固高温作用后的连续梁试验研究和功能可靠度分析

比较分析了五根混凝土连续梁在碳纤维布加固后的极限荷载、变形、裂缝、延性系数等指标.在实际加固工程中无法对钢筋混凝土连续梁梁项进行加固,因此在试验中采用CFRP来加固梁的跨中,增强其正截面的抗弯承载力,并利用梁支座处出现塑性铰,引起弯矩重分布的特性,来达到加固的目的.为使试验更加接近加固工程实际情况,试验中加固是在持载情况下进行的.试验研究表明：使用碳纤维布提高高温作用后的混凝土连续梁的方法,能有效地抵抗二次火灾的影响;基于试验结果,推导出高温作用后碳纤维布加固的实用设计方法,与试验数据可以较好地吻合.在不能找出加固后梁所有失效模式的情况下,利用分阶段平截面弹塑性分析法求出加固后连续梁的极限挠度,求出了梁的功能（挠度）可靠度.     

芳纶陶瓷复合材料防弹性能的研究

本文通过对陶瓷种类及厚度、多枪弹击、无纬布层数、制备工艺的研究,确定上述参数对芳纶陶瓷复合材料防弹性能的影响。结果显示当8mm反应型碳化硅陶瓷与36层防弹背板材料通过聚烯烃胶粘剂粘结时,芳纶复合防弹材料的防弹性能最优,并且冷压固化工艺制备的防弹复合材料更优,可靠性更高。     

典型碳纤维环氧复合材料火灾特性研究

为研究碳纤维环氧复合材料的火灾特性,用锥形量热仪等仪器,对单向碳纤维预浸料、双向碳纤维布和碳纤维夹层板等3种典型材料进行试验,测定其燃烧速度、极限氧浓度、热释放速率(HRR)、失重率等性能参数,分析其热稳定性和燃烧特性。结果表明,点燃位置对材料的火焰传播速度影响较大,底部点燃时燃烧速度较快;泡沫芯材受热易形成炭层,炭层能降低火焰传播速度、增大极限氧浓度;泡沫芯材在较低温度下就会受热分解,其点燃时间、达到HRR峰值时间、热解和放热时间均提前;当采用相同环氧体系时,织造方式对碳纤维复合材料燃烧性能和热稳定性能影响不大。     

混凝土徐变对碳纤维布加固钢筋混凝土梁的挠度影响

根据混凝土徐变规律,推导CFRP加固钢筋混凝土梁的徐变计算公式,分析混凝土徐变对CFRP加固钢筋混凝土梁中和轴的影响,建立CFRP加固钢筋混凝土梁的挠度计算模型;通过实例分析、验证计算模型的有效性,研究成果可供碳纤维布加固钢筋混凝土结构设计参考。     

矿用网式发泡器结构参数影响发泡性能规律实验研究

设计加工了一种新型矿用网式发泡器,针对网式发泡器在煤矿井下较大风压和水压条件下发泡倍数低的缺点,采用参数优化的方式对网式发泡器的发泡网层数、发泡网直径、发泡网间距、发泡网厚度以及泡沫除尘剂溶液出口距发泡网距离5个参数进行了优化实验。研究表明,随着发泡网层数和泡沫除尘剂溶液出口距发泡网距离的增大,发泡量呈现出先增大后减小的趋势;随着发泡网直径和发泡网厚度的减小,发泡倍数逐渐增大;随着发泡网间距增大,发泡量和发泡倍数逐渐增大后趋于稳定,优化后发泡器的发泡倍数可达53.57倍。     

CFRP用于火灾后钢筋混凝土梁抗弯加固的试验研究及有限元分析

笔者结合对结构火灾损伤的分析 ,采用有限元分析软件ANSYS对火灾后CFRP加固钢筋混凝土梁荷载与应变、挠度的关系进行了数值分析 ,并与试验结果进行了比较 ,吻合良好。加固后的混凝土梁在钢筋屈服后 ,仍然有一定的荷载容量。这种荷载承受能力可一直持续到结构破坏 ,这主要是碳纤维布在后期发挥的作用 ,用碳纤维布加固受火后的混凝土梁 ,能明显地提高梁的极限承载力 ,在钢筋屈服后对梁的刚度有较大幅度的提高。在挠度的计算中 ,在钢筋屈服后 ,有限元模型由于混凝土的裂缝快速发展 ,刚度下降很大 ,所以挠度在相同荷载下 ,稍大于试验值。这与笔者提出的扰度简化计算公式的计算结果与试验数据十分吻合。用ANSYS对CFRP加固梁进行分析能够达到比较精确的理论分析结果。     

混凝土抗爆墙防护性能的改进

借鉴国外模块化钢结构抗爆墙,根据我国当前工程实际情况,提出对传统混凝土抗爆墙进行改进的方案,以提高其安全防护性能。基于GB 50779—2012、SH/T 3160—2009的简支梁计算模型,对传统截面混凝土抗爆墙与新型抗爆墙的抗爆性能进行分析比较。就规范主要检验的变形指标,从理论分析和数值模拟两方面,对新型抗爆墙的抗爆安全性能进行了分析,并用经验公式及离散化求解方法对模拟结果进行了检验,确保了计算结果的可信性。结果表明,该改进方案是可行的,它能有效提高抗爆墙的安全防护性能。改进后的抗爆墙拥有更大的抗弯承载力,能够减小爆炸冲击时所产生的变形。波段高度越大,承载能力越高,刚度越大,跨中位移越小。改进方案具有良好的经济性,在设计承载力相同的情况下,新型抗爆墙消耗材料较少,并能减少因制作木模板而对环境造成的破坏。     

外贴CFRP增强钢筋混凝土梁许用剥离应变研究

为进一步明确碳纤维增强材料(CFRP)加固钢筋混凝土(RC)受弯构件的破坏模式,判断相关规范提出的CFRP许用剥离应变计算公式的正确性,设计并开展钢筋混凝土梁外贴CFRP加固试验,采用2点对称简支加载,探究加固试件的破坏模式和CFRP初始剥离时的应变。结果表明:加固试件的基本破坏模式为CFRP剥离破坏;一些规范规定的许用剥离应变与试验值的比值在0.28~5.12之间,多数规范的许用剥离应变远大于实测值,按规范计算的许用剥离应变的变异系数均大于46%;CFRP的剥离不仅与混凝土强度、CFRP用量和弹性模量有关,还与剪跨比、箍筋配筋率和纵筋配筋率等因素有关。     

碳纤维在钢筋混凝土梁抗弯加固设计中的应用

近年来,在钢筋混凝土结构改造加固工程中,碳纤维材料在加固设计中应用发展迅速.通过工程实例,介绍了碳纤维材料加固技术中提高钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算方法和施工工艺.     

挡气板对综合管廊燃气泄漏扩散影响规律研究

为研究挡气板对综合管廊燃气泄漏扩散影响规律,采用Fluent软件模拟增设挡气板条件下泄漏燃气浓度分布特性,研究挡气板对探测效果及危险区域分布影响规律.结果表明:无通风情况下,增设挡气板可提升探测效果;正常通风条件下,探测效果无明显提升;挡气板高度达到0.5 m后,继续增加设置高度,探测效果无显著提升;无通风条件下,受挡...     

采用碳纤维加固火灾后预应力混凝土框架的试验研究

首先简要介绍了预应力混凝土框架火灾试验情况、火灾后采用碳纤维加固试验过程，然后对加固后的混凝土框架进行静力试验．通过对试验结果进行分析．发现加固后的预应力混凝土框架承载力显著提高，延性和整体刚度得到改善，碳纤维能较好地发挥作用。因此碳纤维加固技术是一个值得进一步深入研究的课题。     

常用聚氨酯硬泡外墙外保温系统的点燃特性研究

基于锥形量热仪实验,对常用的聚氨酯硬泡外墙外保温系统的点燃特性进行了实验研究。所研究的系统种类包括粘贴保温板薄抹灰外墙外保温系统,瓷砖饰面粘贴保温板外墙外保温系统,胶粉浆料复合保温板外墙外保温系统和保温装饰板外墙外保温系统。实验结果显示,聚氨酯硬泡保温板和聚氨酯硬泡外墙外保温系统都可由热厚型点燃描述。在防护层对点燃时间的抑制效果方面,胶粉聚苯颗粒复合保温板系统最好,瓷砖饰面系统稍差但明显好于5mm和3mm厚防护层的薄抹灰系统,铝板保温装饰板系统最差。     

高比能NCM动力电池热失控扩展安全阻隔技术

为有效控制高能量密度锂离子电池(LIBs)热失控扩展,提出一种复合阻隔技术。以软包镍钴锰(NCM) 811型(NCM811)电池为研究对象,分析现有锂离子电池热失控火灾防控方法及NCM811电池热失控特性,通过加热方式进行电池热失控特性试验,以确定表面温度和热失控触发时间之间的影响关系;通过以气凝胶、石棉、岩棉为代表的不同微结构尺寸材料的热阻隔试验,确定微结构尺寸与热阻隔特性的关系;通过不同厚度、层数的热阻隔试验,研究不同阻隔方案的热阻隔特性。研究表明:在进行毫米厚度级别的热阻隔时,阻隔板材料微结构尺寸越小(小于空气分子平均自由程70 nm),阻隔板越薄、层数越多,热阻隔效果越好。     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土防爆墙动力响应研究

为了研究钢筋混凝土防爆墙的抗爆能力,采用有限元分析方法对不同纵向配筋率、不同高跨比、不同厚度的墙体在爆炸动态荷载作用下的动力响应进行研究,对各种不同设置的钢筋混凝土防爆墙的抗爆性能进行评估。结果表明:减小高跨比对提高钢筋混凝土防爆墙的抗爆能力最为重要,提高纵向配筋率,增加厚度都能增加防爆墙的抗爆能力。     

微穿孔板吸声结构设计参数研究进展

为推进健康城市防噪降噪工作,预防和减少噪声污染对人们健康产生的危害和不良影响,研究声学材料-微穿孔板吸声结构设计参数对降噪防噪的促进作用。首先,采用文献综述方法,以传统微穿孔板基本理论和基本特性为基础,根据国内外研究现状,按照改变板结构、微孔结构和空腔结构等设计参数进行分类;其次,分析不同改变方式对微穿孔板吸声性能的影响;最后,归纳总结可提升微穿孔板降噪功效的不同方法。研究结果表明:合理改变微穿孔板吸声结构设计参数是预防和改善噪声污染的有效方法,研究结果可为健康城市防噪降噪工作提供参考依据及理论支撑。