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提出H型钢部分外包混凝土柱(PEC柱)结构,通过对18根PEC柱试件的轴心和偏心受压试验,研究了不同的碳纤维布粘贴层数、不同的碳纤维布粘贴间距、不同的偏心距分别对PEC柱的承载能力和破坏模式的影响。研究发现:粘贴碳纤维布的PEC柱承载力大于不粘贴碳纤维布的PEC柱;相同碳纤维布粘贴间距时,粘贴两层布比单层布的PEC柱承载力有所提高;碳纤维布粘贴间距越小,PEC柱的极限承载力越大;所有试件柱的极限承载力随偏心距的增大而降低。基于试验数据,提出承载力计算公式。
自动铺丝加工技术在复合材料大型构件中应用广泛。在高速加工技术的研究基础上,提出了一种自动铺丝加工轨迹姿态优化算法。自动铺丝应用的对象多为复杂构件,其中施压法向的剧烈变化会降低铺放速率,延长制造周期。为了解决这些问题,通过建立自动铺丝加工允许偏转空间,用滤波法和约束优化两种方法对加工轨迹进行了姿态优化。通过数据分析和实际铺放验证,优化后加工轨迹的转轴运动曲线以及转轴加速度曲线均得到了一定程度的光顺优化,此外加工时间也得到了明显的减少。

对玻璃纤维增强酚醛树脂基复合材料进行130℃加速热氧老化,分别在老化前、老化30 d、60 d、90 d、120 d时,进行热物理性能测试,对老化前和老化120 d的材料进行SEM试验和IR试验。结果表明,老化初期,材料的平均线胀系数和平均比热容随时间延长先降低后提高再下降;复合材料的热导率性能在整个老化期间变化不明显。复合材料发生物理老化和化学老化。
将NCF的纤维束两侧近似为半椭圆,对NCF单胞设计五因素五水平正交试验,利用CFD方法得到渗透率的数值结果,进而拟合出预测渗透率的椭圆边公式。对于纤维束四方排列的NCF单胞,椭圆边公式的计算结果和数值结果平均误差为1.91%;对于六方排列,平均误差为1.90%。对NCF渗透率的预测结果和实验结果的相对误差为0.22%,小于矩形边公式的误差3.96%。当束间间距w1与椭圆边的半长轴c1之比小于0.8时,两预测公式值之比大于1.1。说明椭圆边公式对NCF材料渗透率的预测更加准确,适用范围更广。
以磷酸镁水泥(magnesium phosphate cement,MPC)为胶凝材料制备出了表观密度为1800~750 kg/m3的可用于结构的磷酸镁水泥-聚苯泡沫(MPC-EPS)混凝土.试验研究了MPC-EPS混凝土的力学性能、干缩性能、水率及抗冻融和干湿循环能力.结果表明:MPC-EPS混凝土具有较高的早期强度,且EPS掺量越大,其早期强度发展越快;与普通水泥为胶凝材料的EPS混凝土相比,MPC-EPS混凝土具有较低的干缩变形和水率,是一种耐久性良好的保温隔热材料.
采用3种不同品种和标号的沥青进行发泡试验,分析了采用膨胀率、半衰期评价沥青发泡性能存在的问题,探讨了发泡指数的计算方法及其作为沥青发泡性能评价指标的适用性.结果表明:并非沥青温度越高其发泡性能越好;以膨胀率、半衰期指标设计发泡用水量缺乏理论依据;采用不同回归方程对沥青泡沫衰变过程进行两阶段拟合,可获得较为准确的发泡指数,但并非发泡指数越大,沥青发泡性能越好,发泡指数应与膨胀率、半衰期结合用于沥青发泡性能的评价与优化设计.基于研究成果,提出了沥青发泡性能的优化设计方法.
采用电化学阻抗谱(EIS)研究了由4种常用底漆、云铁中间漆和聚氨酯面漆复合而成的12种涂层体系的电化学腐蚀行为,考察了4种底漆的EIS在NaCl溶液浸泡过程中的演化,并以此比较底漆的防护性能,考察了2层复合涂层体系的阻抗大小以及3层复合涂层体系在浸泡不同周期后的EIS.结果表明:3层复合涂层体系的防护性能,2层复合涂层体系次之,单涂层体系差,其中以防锈漆3层复合涂层体系的防护性能;面漆和中间漆在涂层体系中起到了隔绝外界介质和保护底漆的作用;EIS可用于研究涂装体系的防腐性能.
建立水泥砂浆分层度和约束度测试方法,并据此研究了水泥砂浆初始结构和约束条件对其塑性收缩开裂的作用;进而建立了基于材料组成参数(水灰比、灰砂比、纤维掺量、纤维长度)、环境参数(水分蒸发速率)、初始结构参数(分层度)、约束状况参数(约束度)的水泥砂浆塑性收缩开裂七元本构方程.结果表明:该多元本构方程能较好地预测水泥砂浆的开裂趋势,次实现了水泥基材料中组成、结构与性能间的数学关联.

以生命周期理论为基础,对典型墙体材料建立了能源、环境与成本的多目标评价模型.结合陕西区域发展情况,对10种典型墙体材料进行了多目标评价,得到了适合陕西区域情况的墙体材料生命周期评价结果,该评价结果可作为墙体材料推广应用的指导性依据.
以基酯树脂浇注体及树脂传递模塑工艺成型的复合材料为研究对象,通过对复合材料不同厚度、不同方向进行工频电气强度测试,以及对材料击穿部位的分析研究,初步探讨了复合材料厚度、复合材料纤维布层方向对工频电气强度的影响。
以回收沥青路面材料(RAP)为主体,研究了水泥-粉煤灰(C-FA)和再生骨料2个体系之间的适应性.结果表明:随着温度的升高和加载频率的降低,RAP混合料的动态性模量随之降低;当m_A/m_s为1/5~5/5,水泥掺量(质量分数)为2%~6%,粉煤灰掺量(质量分数)为5%~6%时,再生骨料和C-FA体系之间有较好的适应性;当m_A/m_S为2/5~3/5时,RAP混合料的软化系数大于0.75,具有较好的水稳定性.
采用电化学加速锈蚀和人工环境模拟方法制备侵蚀环境下混凝土构件中锈蚀钢筋样本,阐述了钢筋均匀锈蚀和不均匀锈蚀的发展机理,建立了更为合理的钢筋锈蚀程度分类方法和更为准确的评估指标.通过锈蚀钢筋力学性能测试,研究蚀坑参数对锈蚀钢筋力学性能的影响,建立了钢筋力学性能退化模型.考虑工程维护管理和结构性能评估实际情况,针对锈蚀率在5%~20%,蚀坑形状不规则的Ⅱ级钢筋,建立了蚀坑形状特征参数模型,为准确预测侵蚀环境下考虑锈蚀的钢筋混凝土结构长期承载力奠定了基础.
采用人工加速老化的方法模拟湿热环境,通过泡桐木玻璃纤维增强复合材料夹芯结构的双悬臂梁拉伸剥离试验,研究湿热环境对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)面板和泡桐木芯材的粘结性能的影响。试验结果表明,90 d湿热加速老化后泡桐木复合材料夹芯结构的能量释放率下降了32.3%,芯材泡桐木顺纹抗拉强度下降了11.6%,GFRP面板拉伸模量下降了11.0%。
以多孔石墨为载体,采用高温附法将月桂酸-肉豆蔻酸二元低共融脂肪酸与其复合制备多孔石墨基复合相变材料,通过冷热循环耐久性试验检测其温度敏感性和长期稳定性,以此确定多孔石墨烧制工艺及脂肪酸附量、附温度.结果表明:烧制温度为800℃的多孔石墨,在水浴温度为70℃的条件下可附700%(质量分数)脂肪酸,这种以多孔石墨为载体所制备的复合相变材料冷热循环质量损失小于3%,碱浸泡前后相变点基本无变化,相变焓损失为10.14%.
高压玻璃纤维管线管在原油集输、污水回、注聚合物等领域得到广泛应用。管线从生产出厂到实际投产运行需经过许多环节,每个环节的质量控制都决定着管线能否正常投产使用。为了使高压玻璃纤维管线管在原油集输、污水回注、注聚合物等领域得到更好的应用,本文结合相关标准与现场安装实际,对管线安装过程中涉及的管线装卸、管沟开挖、管线架空及穿越、固定墩设置、管线试压、管道回填和管线运行等各个环节的质量控制点进行详细的论述。

对玻璃纤维增强酚醛树脂基复合材料进行130℃加速热氧老化,分别在老化前、老化30 d、60 d、90 d、120 d时,进行热物理性能测试,对老化前和老化120 d的材料进行SEM试验和IR试验。结果表明,老化初期,材料的平均线胀系数和平均比热容随时间延长先降低后提高再下降;复合材料的热导率性能在整个老化期间变化不明显。复合材料发生物理老化和化学老化。
采用沥青路面分析仪(APA)对排水性沥青混合料(DA混合料)和SMA混合料进行标准条件和重载交通条件下的车辙试验,采用车辙深度指标分析DA混合料的抗车辙能力及其对加载水平、加载次数及温度的敏感性.结果表明:采用高黏度沥青、适当级配组成并予以充分压实,DA混合料的抗车辙能力可有效提高;DA混合料抗车辙能力对加载水平、加载次数以及温度的敏感性均低于SMA混合料.