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为了改善环氧树脂浸渍后的纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结性能,通过对薄板试件进行四点弯曲试验,研究了对纤维束表面进行黏砂处理、在混凝土中掺加短切聚丙烯纤维及在纤维编织网上挂U型钩等措施的影响.结果表明:这3种措施都有助于提高纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结力,从而提高保护层混凝土的抗剥离能力,终提高构件的承载性能;黏细砂网的增果优于黏粗砂网;聚丙烯纤维掺量略低于1.0kg/m3的效果较好;加入U型钩的试件承载能力提高明显.介绍了基于曲面相交方法建立多边形柱体编织结构模型的方法。通过对编织过程中股线的运动分解和合成,抽象出了编织曲面和螺旋曲面,该两类曲面包含了编织过程中股线运动的全部信息。基于该事实提出了基于曲面相交法建立多边形柱体编织结构股线模型的方法,并以Solid Works2013为平台详细介绍了该类编织结构建模过程。以双排管涵洞室内足尺试验与有限元理论为基础,建立三排管涵洞模型进行数值模拟。通过对不同工况下的多排管涵洞进行分析,探究多排管的受力状态与变形特征,同时探讨管涵间距对邻管变形产生的影响。由此得知多排管涵洞在加载条件下的不利管涵及其不利管涵的不利部位,土体压实度与管涵间距会对多排管涵洞变形产生积极影响。为实际公路工程中选用多排玻璃钢夹砂管涵洞提供了设计依据与应用价值。

通过单轴受压强度和变形特性试验,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维体积掺量、粉煤灰及硅灰掺量对高韧性PVA纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)受压性能的影响;依据测得的抗压强度、弹性模量、泊松比以及单轴受压应力-应变全曲线,分别建立了立方体抗压强度与轴心抗压强度以及弹性模量的关系式;利用扫描电镜技术,对高韧性PVA-FRCC的微观结构进行了初步研究;基于实测应力-应变曲线的特点,提出了单轴受压本构方程,为高韧性PVA-FRCC结构非线性有限元分析及结构设计提供了理论依据.本文以自制酚醛树脂发泡制备的酚醛泡沫为基体,Nomex纸蜂窝为增强体,采用特定的发泡制备工艺制得了Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫。通过对该材料微观形貌、力学性能和热性能的表征,初步探讨了材料基体和界面效应对其力学性能和隔热性能的影响。研究结果发现,填充了酚醛泡沫后,Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫的力学性能显著提高,导热系数显著降低。分析认为,良好的强结合界面保障了酚醛泡沫对Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫力学性能和隔热性能的贡献,该材料是一种综合性能较好的隔热、阻燃材料。针对尺寸效应率和边界效应模型在混凝土名义强度的尺寸效应分析中存在分歧等问题,基于幂定律和等效弹性裂缝方法,提出了可综合考虑试件尺寸、初始裂缝长度以及断裂过程区对混凝土名义强度影响的尺寸效应模型.该模型融合了尺寸效应率和边界效应模型在混凝土名义强度尺寸效应分析中的影响因素,而且所需要的经验参数较少、求解方便.结合试验数据以及现有文献中的研究数据,对所提出的尺寸效应模型进行了验证,结果表明:所提出的模型可以较好地描述和预测混凝土材料的准脆性断裂行为,对试件的几何形状没有限制.

本文以海因环氧树脂和胺类固化剂为基础设计了一种高温固化环氧体系,通过流变仪分析了树脂的粘度特性,并对树脂及复合材料的力学性能进行了测试,后研究了该树脂的湿热环境性能。结果表明,该树脂体系具有良好的工艺性能和优异的力学性能,适合用作液态成型工艺,但该树脂及其复合材料也存在吸湿率高,耐湿热环境性能差的问题。为研究木材的耐火性能,对20个兴安落叶松木材试件进行了燃烧试验,其中一半试件涂刷了阻燃剂,得到了不同燃烧时间下的木材炭化层厚度,并用线性拟合得到了木材炭化速率;将燃烧后的试件加工成小试块,进行了木材顺纹抗压试验.结果表明:燃烧会使残余部分木材顺纹抗压强度降低,且试件顺纹抗压承载力也随燃烧时间的增加而降低,其变化规律可用线性函数描述;采用涂刷处理方法的阻燃剂对木材耐火性能的影响主要表现在木材燃烧的早期,能减小炭化速率,但对木材强度损失的影响不大.以木质纤维、木质素磺酸铵、尿素为原料,并添加磷酸二氢铵阻燃剂,然后通过高温热压处理工艺制备木质素基环保型纤维板.采用锥形量热仪测试了阻燃剂对纤维板阻燃性能的影响.结果表明:阻燃剂促进了纤维板的成炭过程,降低了纤维板的热释放速率、烟比率峰值和CO2释放速率,减少了可燃性挥发物的产生,使纤维板的阻燃性能得到明显改善.