碳纤维布加固桥梁结构的应用与研究现状及展望

碳纤维布以其抗拉强度高、重量轻、极好的耐腐蚀性能及耐久性等优点,已经在各类结构加固工程中得到了广泛应用,外贴碳纤维布加固法是近年来应用于公路桥梁加固的一种新兴加固方法.在广泛调查研究国内外碳纤维布加固桥梁结构的应用情况与研究现状的基础上,结合工程实际,提出了碳纤维布加固桥梁结构今后值得进一步研究的方向.     

碳纤维复合材料车体承载部件的设计

为提高轨道车辆的车体承载结构性能,以关键承载部件——车顶的设计心得为基础,对相同结构的金属材料车顶与碳纤维复合材料车顶进行研究,通过仿真分析和对比,结果表明使用碳纤维复合材料制成的车顶性能更加优异.同时,通过分享碳纤维在轨道车辆领域的设计理念、验证方法、质量评价,力图构建涵盖设计、生产、检测和验证全过程的碳纤维车体技术标准体系.     

桥梁裂缝碳纤维加固与效果评定

结合公路桥梁裂缝养护维修实践,分析碳纤维加固效果.根据桥梁病害调查结果,制定养护维修方案,并采用碳纤维对箱梁进行加固处理.在箱梁碳纤维加固前后,布置测点和传感器开展静载试验,分析跨中挠度和静载应变试验结果,得出碳纤维加固可明显提高桥梁承载力,延长桥梁使用寿命.     

碳纤维材料补强技术的试验研究

碳纤维材料用于补强加固,具有强度高、重量轻、寿命长、施工性好等特点.为了掌握其补强技术特性,拓展其应用范围,对碳纤维布在补强混凝土结构物抗弯承载力方面的作用机理进行了试验研究.相关的试验方案、试验方法及试验结论,为今后桥梁补强施工提供了技术依据.     

CFRP加固不同损伤度RC连续梁抗弯性能试验研究

用碳纤维布对9根相同尺寸的钢筋混凝土连续梁做了增强处理,通过改变连续梁的损伤度、碳纤维布的粘贴位置及层数等参数,研究碳纤维布对于钢筋混凝土连续梁抗弯性能的影响.试验结果表明：碳纤维布加固可以显著提高试验梁的抗弯承载力,对增强梁的抗弯刚度也有明显提高;试验梁的损伤越大,其承载力提高幅度越小,对于损伤较大的试验梁,在二次加载初期,碳纤维布加固并不能有效抑制初始裂缝的开展;增加碳纤维布的用量,可以进一步提高梁的抗弯承载力,但增强幅度降低.     

粘贴碳纤维布在桥梁裂缝处理中的应用

碳纤维布加固技术是通过采用高强碳纤维织物,利用化学黏结胶使其黏结于混凝土结构表面,从而达到加固补强的目的.结合工程实例,针对桥梁出现的裂缝问题,对裂缝进行封缝注胶修补,恢复其整体受力性能;然后采用粘贴碳纤维布技术进行处理.实践表明,桥梁裂缝的处理效果较好.     

碳纤维增强混凝土的耐久性研究

对碳纤维增强混凝土的抗渗透性与抗酸侵蚀性进行了实验性研究。水胶比为0.40,碳纤维的掺量分别为0.2、0.5和1.0 vol.%。试验测试结果表明,碳纤维的掺入能够有效的提高混凝土的抗渗透性和抗酸侵蚀性。碳纤维在混凝土基体中起到桥联的作用,保证了负载转移能力。     

碳纤维在水泥基体中的分散性研究

研究了分散剂甲基纤维素(MC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)的掺量、浓度及黏度对碳纤维在水中分散性的影响,利用硅粉的填充效应和分散效应,实现了碳纤维在水泥基体中的均匀分散.借助SEM扫描电镜,分析了不同配比的碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)试样的断口形貌.试验表明,HPMC对碳纤维的分散性优于MC,当HPMC和硅粉双掺、且HPMC水溶液质量分数为0.4%、硅粉掺量为10%时,碳纤维在水泥中的分散效果最佳.     

碳纤维布增强钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能试验研究

通过改变粘贴碳纤维布的层数、粘贴方式,进行了4根碳纤维布增强钢筋混凝土梁的疲劳试验和2根普通钢筋混凝土梁的疲劳对比试验研究,试验结果表明,碳纤维加固可以较大的提高混凝土梁的疲劳性能,延长混凝土梁的使用寿命;粘贴碳纤维布的方式以及粘贴层数对钢筋混凝土梁的抗疲劳性能有很大的影响.     

碳纤维加固技术的增强机理分析与应用

分析了碳纤维加固梁“钢筋砼碳纤维”复合受力新体系,建立了加固梁体系的简化力学模型.通过引入截面弯矩分配系数,阐明了砼梁碳纤维加固技术的增强机理,给出了砼梁和碳纤维各自所承受的弯矩与加固梁的材料、几何形状和尺寸、配筋率、碳纤维用量等之间的关系式并以某高速公路一座8×30m预应力砼空心板桥的加固工程为背景,说明了碳纤维加固技术用于桥梁加固改造工程可靠易行的实例     

掺加矿物纤维的SMA沥青混合料性能研究

为研究矿物纤维在SMA沥青混合料中的适用性,从纤维的吸油率、拌和和易性以及掺加矿物纤维的SMA沥青混合料的路用性能等几个方面开展研究工作,并与一般的木质素纤维进行比较。研究发现矿物纤维较木质素纤维吸油率低,分散较为困难,采用矿物纤维的SMA沥青混合料的性能满足设计规范要求。建议SMA沥青混合料纤维稳定剂的选用应结合经济和施工水平综合考虑。     

两种土工合成材料加筋沥青混凝土路面耐久性对比分析

土工合成材料加筋沥青混凝土路面结构可以提高其疲劳寿命、抗反射裂缝和抗高温车辙能力,成为沥青路面路用技术性能改善的一个有效途径。通过室内试验系统研究了无加筋层、中间加铺玻纤土工格栅或聚酯玻纤布加筋沥青混凝土的低温抗裂性、高温稳定性和抗疲劳性能。试验结果表明,聚酯玻纤布加筋结构具有较好的低温抗裂性能,而玻纤格栅加筋结构的高温稳定性较好。     

基于静摩擦施力方法的纤维缠绕张力自动控制器研究

介绍了一种先进的纤维张力微机控制系统,该系统能实现缠绕过程中纤维张力的高精度自动控制.通过静摩擦力间接施力方式按照设定张力变化曲线施加和调整缠绕过程的张力,实现了对纤维低磨损下的大张力高精度控制.实际应用证明,该系统稳定可靠,控制性能良好,综合控制精度为±3%,最大可控张力达到纤维强度55%,在高性能民用、军用及航空航天等纤维缠绕制品生产领域具有广泛的应用前景.     

纤维长径比对单向短纤维复合材料力学行为的影响

在单向短纤维增强金属基复合材料的单纤维轴对称和单纤维三维细观力学模型的基础上,利用弹塑性有限元分析方法,研究该类复合材料中短纤维长径比的变化对材料整体力学行为的影响,研究主要考虑短纤维长径比的变化对复合材料的应力传递、弹性模量以及应力－应变关系曲线的影响。研究表明：在单向短纤维增量金属基复合材料中,短纤维的长径比应保持在一个最佳范围,高过一定值后增强作用几乎不再增加,过低又不能保证复合足够的力学性     

纤维高性能混凝土早龄期抗裂性能研究

在工作度和抗压强度研究的基础上,对比研究了不同纤维类型（玻璃纤维、聚丙烯纤维、钢纤维和混杂纤维）及掺量对高性能混凝土早龄期塑性开裂的影响.结果表明,单掺纤维或掺入混杂纤维可明显提高高性能混凝土的早龄期（1d）抗压强度;聚丙烯纤维和钢纤维可有效减小高性能混凝土早龄期塑性收缩裂缝的面积及宽度;二元混杂纤维比单一掺入玻璃纤维、聚丙烯纤维或钢纤维具有更好的限裂效果.     

光纤传感技术在桥梁监测中的应用

在桥梁监测领域,光纤传感技术是一种新型智能监测技术。与传统桥梁监测方法相比,光纤传感技术因具有众多优点,近年来已成为桥梁智能监测领域的研究热点之一。结合目前桥梁监测的现状,阐述了基于光纤传感技术的桥梁监测新技术,并结合桥梁监测的具体对象为桥梁综合监测提供了新方法,最后指出光纤传感技术在桥梁检测领域具有广阔的应用前景。     

路用纤维沥青性能的研究

采用纤维吸持沥青试验、纤维沥青粘附性试验、纤维沥青剪切强度等对几种掺常用路用纤维的纤维沥青进行了性能试验,研究纤维沥青的性能.试验结果分析发现纤维对沥青的吸附和稳定的能力很强,纤维与沥青的粘附性均较好;掺纤维后沥青的剪切强度大幅提高,特别是在温度较高时.提出纤维沥青剪切强度-温度敏感性系数,用以评价纤维沥青的感温性.纤维沥青的温度敏感性较纯沥青低,温度稳定性好.聚合物纤维对沥青吸持稳定和加筋的综合能力比木质素纤维大.     

剑麻纤维改性再生混合料抗冲刷性能研究

剑麻纤维的掺入对再生混合料的最佳含水量和最大干密度影响不大,且能够提高水泥稳定再生混合料的无侧限抗压强度。试验表明：剑麻纤维能够显著改善水泥稳定再生混合料的抗冲刷性能,且在一定掺量范围内,抗冲刷性能随着掺量的增加而提高。     

钢纤维混凝土配合比设计及其性能研究

介绍了钢纤维混凝土的配合比设计,并通过试验数据分析了龄期、钢纤维掺量及减水剂对钢纤维混凝土路用性能的影响,得出钢纤维混凝土应用于短路段这种特殊的道路环境中具有重要的现实意义。     

玄武岩纤维在高速公路沥青路面中的应用

本文结合黄衢高速公路长上坡路段沥青路面上面层添加玄武岩纤维的试验 研究,分析了玄武岩纤维沥青混合料的路用性能,对提高沥青混合料的使用寿命,实现公路建设的可持续协调发展具有重要的社会和经济意义.