王勃
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欧进萍
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张新越
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周智
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何政
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钱民中
功能材料
在纤维增强聚合物Fiber Reinforced Polymer (FRP)筋拉挤工艺中,将光纤布拉格光栅Optic Fiber Bragg Grating(OFBG)传感器与普通纤维束一起经过拉挤模具,为改进FRP筋与混凝土的粘结性能,在FRP筋表面螺旋缠绕纤维束,制备了智能OFBGFRP筋.对OFBG-FRP筋的力学性能和应变灵敏性能进行试验研究,试验结果表明OFBG-FRP筋的力学性能与普通FRP筋相同、OFBG-FRP筋的应变灵敏系数与普通光纤传感器相同、OFBG-FRP筋在重复荷载作用下性能良好.OFBG-FRP加筋混凝土梁受弯试验表明OFBG-FRP筋可以监测混凝土梁的开裂和FRP筋与混凝土的滑移.在OFBG-FRP筋中埋置多个光纤传感器可以监测沿FRP筋长度方向的应变分布及混凝土与FRP筋发生滑移的位置.OFBG-FRP筋在混凝土结构中可以作为受力材料和传感器.
关键词:
智能FRP筋
,
OFBG-FRP筋
,
混凝土梁
,
光纤布拉格光栅
张新越
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欧进萍
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王勃
,
何政
功能材料
CFRP筋的高强、轻质、耐腐蚀等特性使其具有作为结构材料的优良性能,同时它又具有功能材料的自感知特性.本文对我们研制开发的3种不同纤维含量的CFRP(碳纤维的含量分别为54%、60%、65%)筋进行了常温拉伸比较试验.电阻信号采集采用基于ADAM-4018的智能采集模块,这种采集模块具有更高的精确度,可以得到更加准确的测试结果.结果表明:CFRP筋的材料性能服从虎克定律,材料不发生塑性变形,是一种脆性材料;CFRP筋在拉伸荷载下的电阻变化很明显,具有很好的自感知性能,电阻基本上呈线性增加,变化率可以达到100%～150%,随着纤维含量的增加,CFRP筋的电阻变化率呈下降趋势.
关键词:
CFRP筋
,
自感知特性
,
力学性能
张新越
,
欧进萍
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.06.002
进行了不同循环应力下CFRP筋的常温疲劳试验,选取CFRP筋70%的极限拉伸应力作为最大循环应力,在R=0.5(最小循环应力与最大循环应力的比)和R=0的应力率下,测量了CFRP筋的疲劳寿命曲线,研究了CFRP筋的疲劳性能.结果表明:CFRP筋的最大循环应力应控制在70%极限拉伸应力以下;在R=0.5应力率下,最大循环应力下降5%的极限拉伸应力时,CFRP筋的疲劳寿命增长10倍左右;最大循环应力分别为60%和50%极限拉伸应力时,R=0应力率下CFRP筋的疲劳寿命分别为R=0.5应力率下疲劳寿命的百分之一和十分之一.这说明CFRP筋具有很大的脆性,需要有足够的强度安全系数,才能发挥作用;根据试验拟合的疲劳寿命曲线,CFRP筋的疲劳性能远高于Q235光圆钢筋.
关键词:
有机高分子材料
,
CFRP筋
,
疲劳寿命
,
循环荷载
欧进萍
,
王勃
,
张新越
,
何政
,
钱民中
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.06.010
对混凝土结构用CFRP筋及其加筋混凝土梁的力学性能和感知性能进行试验研究.自行研制开发了不同直径和表面处理形式的CFRP筋.在此基础上,制作了三组各6个标准受拉试件,分别测试了CFRP筋的弹性模量、极限抗拉强度和电阻变化率,得到了相应的变化曲线;其次制作了两组各3根CFRP加筋混凝土梁,测试了梁中CFRP筋电阻随载荷增加的变化曲线.研究表明,CFRP筋具有很好的力学性能和感知性能,对于混凝土结构加强筋和结构受力状态监测具有广泛的应用前景.
关键词:
CFRP筋
,
力学性能
,
感知性能
,
混凝土梁
