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以木塑复合材料、无碱玻璃纤维织物以及不饱和聚酯树脂为原料,采用真空导入工艺制造复合材料-木塑组合柱。对该组合柱进行轴心受压试验,得到其失效模式、承载力以及纵向变形等力学行为。试验结果表明:复合材料-木塑组合柱在轴压荷载作用下,主要破坏模式为轴向受压破坏,且在复合材料面层出现横向裂纹;组合柱极限承载力随着截面尺寸的增加而显著提高,而且组合柱具有良好的延性。采用考虑组合效应的分析方法对该组合柱的轴压承载力进行预测,结果表明当组合系数取0.3时,理论计算结果与试验结果吻合较好。对树脂基碳纤维卷铺管在高温固化后冷却至室温过程中进行了热应变实验,基于实体单元的分层属性建立了多种铺层复合材料管件的热残余应力数值模型,数值计算结果与实验结果吻合较好。在该数值模型基础上,从纤维方向应力的角度分析了铺层角度、环向层纤维含量、环向层铺设位置以及径厚比对卷铺管件热残余应力的影响。结果表明,上述诸因素均对残余应力有较大的影响,(±φ)_n铺层和90°/0°正交组合铺层中的0°纤维在纤维方向上残余应力均为轴向受压、环向受拉,该应力状态可能导致管件出现微裂缝等初始缺陷。本文利用有限元软件ANSYS,建立三维中空夹芯复合材料的结构模型,进行侧压性能研究。利用该模型,探讨了材料在1mm侧压位移载荷作用下复合材料中纤维、树脂和材料本身的应力、应变分布。结果表明,三维中空夹芯复合材料在侧压载荷作用下,上下面板中经、纬纱线交织处应力,容易发生侧压破坏;芯材应力,不容易发生侧压破坏;复合材料在承受侧压载荷作用时,纤维起主要承载作用,树脂起次要作用;材料的破坏模式主要为树脂破裂。

首先研究了混凝土在自由吸水条件下的饱和度演化规律,然后对5种湿度状态下的混凝土进行了5种抗压加载速率下的单轴压缩试验和5种劈裂抗拉加载速率下的劈裂抗拉试验,后建立了不同饱和度混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度随加载速率变化的预测公式,并分解了自由水与加载速率的独立效应.结果表明:相同加载速率下混凝土试件的抗压强度与劈裂抗拉强度均随饱和度的增加而降低;相同饱和度下混凝土试件的抗压强度与劈裂抗拉强度均随加载速率的提高呈近似指数关系增长;相同饱和度下混凝土劈裂抗拉强度随加载速率的变化幅度较抗压强度更为显著.设计合成了一种醛酮-磺化木质素共聚减水剂(SAF-LS),并采用红外光谱和黏度试验对醛酮-磺化木质素之间的接枝共聚反应进行了论证.对比了醛酮系减水剂(SAF),SAF-LS以及醛酮系减水剂与磺化木质素的冷复配体系(SAF+LS)在净浆、混凝土中的作用效果,证明SAF-LS是一种性能略逊于SAF,但远优于SAF+LS的减水剂.利用SAF-LS和缓凝组分,配制出了坍落度保持性和强度发展均十分优良的强度等级为C30~C50的预拌混凝土.分别采用化学处理、等离子体处理、偶联剂处理、γ射线辐照等单一改性方法和"辐照+等离子体"、"辐照+等离子体+偶联剂"等综合改性方法对PBO纤维进行表面处理,之后对各种不同方法改性后的纤维进行了单丝拉伸强度、与树脂的接触角和单丝拔出性能测试。结果表明,经综合改性方法处理后的PBO纤维综合性能,单丝拉伸强度保持率为85.1%,与水的接触角达到74.15°;与未经表面处理的纤维相比,其与树脂基体间的粘结强度提高了48.6%。

砌体结构存在着承载力低、抗震能力差等问题,所以对砌体结构的加固尤为重要。近些年在兴起的纤维增强复合材料(简称FRP)以其轻质高强、耐久性好、施工方便等优点为砌体结构的加固提供了新的方向。FRP与砌体间的界面粘结性能是影响加固效果的关键因素之一。总结了学者关于FRP加固砌体结构界面粘结性能的研究现状,通过收集到的试验数据对FRP加固砌体结构的极限承载力计算公式进行了校核,并对今后拟开展的研究工作提出了建议。根据建筑复合型外墙在室外气象参数周期性变化的边界条件,建立了复合墙体内表面温度在一维非稳态导热控制方程作用下的计算模型,结合夏热冬暖地区复合墙体的结构特点及该地区的夏季气象参数,分析了不同朝向复合墙体随室外气象参数变化的内表面温度响应特性及变化规律,为复合型墙体在隔热和室内舒适性方面的研究提供了理论指导.采用拉拉单向剪切疲劳测试评价了叶片用环氧结构胶的疲劳性能,根据ISO 9664:1995,设定平均应力τm=0.35τR,频率为30Hz,振幅为2.0≤τa≤3.0MPa,测试环氧结构胶疲劳次数,得到S-N曲线并计算疲劳极限,研究胶层厚度、增韧剂及试样破坏形式等因素对疲劳性能的影响。本研究证明叶片用环氧结构胶疲劳性能指标对叶片设计和使用具有重要价值。