【摘 要】
：
外表面粘贴纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,简称FRP）是进行受损木结构古建筑修复加固的有效方式。近年来,CFRP已被成功应用于古建筑结构的加固修复,然而,CFRP拉伸强度与模量远高于木材,且断裂伸长率低,与被加固或修复的木结构承载变形不协调,易导致界面提前失效。与CFRP相比,亚麻纤维增强复合材料（Flax Fiber Reinforced Polymer,FF
论文部分内容阅读
外表面粘贴纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,简称FRP）是进行受损木结构古建筑修复加固的有效方式。近年来,CFRP已被成功应用于古建筑结构的加固修复,然而,CFRP拉伸强度与模量远高于木材,且断裂伸长率低,与被加固或修复的木结构承载变形不协调,易导致界面提前失效。与CFRP相比,亚麻纤维增强复合材料（Flax Fiber Reinforced Polymer,FFRP）与木材的性能相近,界面应力传递更为有效,尽管FFRP的力学性能低于CFRP,但对木梁的加固效率更高。与其他外粘贴FRP技术类似,FFRP-木材界面性能直接决定FFRP板的加固效果。本文基于既有的针对线弹性CFRP-木结构界面粘结理论与机理,采用单面剪切剥离试验对FFRP-木结构界面粘结性能展开了系统研究,并采用有限元分析验证界面性能,为非线弹性FFRP材料加固木结构的设计和分析提供了重要参考,促进绿色FFRP在工程结构中的规模化应用。本文主要内容包括以下三点:（1）利用手糊工艺制备FFRP复合材料试样,测试FFRP拉伸应力-应变关系,基于材料力学分析,建立FFRP材料的应力-应变本构模型。（2）研究胶黏剂与木结构表面的浸润性能、亚麻纤维-树脂基体的界面粘结机理及其对FFRP的层间剪切强度的影响;研究FFRP性能、粘结长度、粘结宽度及加载速率对FFRP-木结构界面应力应变分布、破坏模式、粘结强度与刚度的关系。（3）通过单面剪切试验,测试并建立FFRP-木界面粘结-滑移模型;建立考虑FFRP、木材及胶黏剂性能的有效粘结长度模型;理论分析FFRP-木结构界面应力分布,并利用有限元模型验证试验结果分析FFRP性能对FFRP-木结构粘结性能的影响规律与机理。试验结果表明,FFRP应力-应变曲线呈明显的二阶段特性;FFRP-木界面应力传递机理是由加载端向自由端迁移,界面存在有效传递区域;粘结宽度的增大对于FFRP板材轴向应变、界面剪应力以及相对应的滑移几乎无影响,但板材越宽其拉伸利用率越低;非线性材料FFRP-木界面粘结滑移关系可采用修正Popovics模型。
其他文献
黄土在我国分布广泛,在季节性冻土地区反复的冻融循环作用会引起不良的工程问题。传统的粉煤灰、石灰等固化剂有着污染环境的缺点。更多新型绿色环保的土壤固化剂被人们所研发,Roadyes?（以下简称路液）作为一种新型离子固化剂,以其掺入土后改良黄土具有高强度,低成本、无污染等特点在黄土地区被快速推广。冻融循环对路液改性黄土力学特性的影响处于空白,本文通过室内试验,研究冻融循环对改性黄土力学特性影响规律。研
TBM在长大隧道掘进中有着不可比拟的优势,其自动化程度高,施工速度快,但在遇到较坚硬岩石时,其刀具磨损速度加快,掘进速度变慢,大大影响施工成本及效率,新型的“微波+机械”破岩方法能够很好的解决这一难题。影响微波破岩效果的岩石内在因素主要包括岩石种类、矿物成分、分布方式、颗粒大小以及矿物颗粒边界轮廓等,外部因素主要包括微波照射方式和地应力等。微波辅助破岩在微观上表现为微波照射下岩石内部微裂纹的生成及
生土材料不仅具有就地取材,操作方便的优点,还能满足耗能低,污染少的环保要求。针对传统生土结构整体性差和材料强度低的缺点,国内外研究人员对生土材料性能,成型工艺等进行了大量的研究,并在改性材料的基础上提出了自嵌固生土砌块。自嵌固生土砌块之间通过凸肋和凹槽的互锁机制咬合连接,减少了对砂浆的依赖,能够加快生土建筑的建造速度,符合标准化、装配化的建筑发展趋势。本文围绕自嵌固生土混合墙体的抗震性能展开研究,
随着我国进入城市化的快速发展阶段,城市建设和改造规模不断加大,每年有超过几亿吨的建筑垃圾产生,而废弃骨料是建筑业产出量最大的废弃物,废弃骨料的处理成了建筑业的一项棘手难题。为了实现废弃骨料的二次利用,课题组前期提出了一种型钢再生混凝土柱-钢梁组合框架（Steel reinforced recycled concrete column-Steel beam,简称 SRRC柱-S梁）,该组合框架不但能
为提升黄土地区城市轨道交通地下工程建造技术,降低对地面交通及周边环境的影响,急需探索适用于黄土地层的地铁车站暗挖建造新技术。新管幕法是一种地下工程暗挖施工的辅助工法,支护结构一体化的管幕结构能够在减少地面交通影响的情况下完成地下空间的施工。该工法目前已在国内工程中尝试应用。参考太原市迎泽大街下穿火车站通道工程的地质资料,采用ABAQUS软件建立数值计算模型,将该工程数值计算结果与地面监测数据对比验
复合地基处理方案的优化设计与综合比选都是当前实际工程中至关重要的环节,牵扯面十分之广。正是由于优化设计与方案比选二者的关联环节众多,计算并制定设计方案需要花费大量的人力物力方可完成。且在这处理方案的制定过程中,通常是在经验主义的基础上,结合以往类似工程经验对初选方案进行计算与反复验算,往往效果不尽如人意,难以满足当今行业发展的需求。随着时代的发展,计算机技术与软件工程逐步融入到工程行业中,为传统工
本文以生土建筑为研究对象,由于生土材料具有就地取材、经济节约、绿色环保等的优点,往往被人们视为绿色建筑材料,但是生土材料在物理力学和安全稳定性方面存在不足,这限制了生土材料的发展和应用前景。本文基于室内试验、模型试验、微观结构试验和工程性能综合评价研究,针对传统生土建筑结构和古城墙土遗址的整体修复中涉及到传统改性土的工程特性及适宜性评价问题展开研究。主要结论如下:（1）按照一定比例在素土中添加传统
黄土力学性质直接影响场地建设的安全性,而黏土矿物作为土骨架的重要组成部分对黄土力学性质的影响尤为重要。为此,本文通过对三种类型的黏土矿物（伊利石,高岭石和蒙脱石）,制备掺入不同增量黏土矿物的重塑试样,进行了高压固结试验和固结快剪试验,分析黏土矿物种类和增量对固结特性和剪切特性的影响。得到以下结论:（1）不同矿物种类及增量的重塑黄土,其压缩应变均随竖向应力的增大而增大。当含水率相同时,在同一竖向应力
“微波照射+机械破岩”的新型破岩方法可大大提高机械的掘进速率、减小刀盘的磨损。成岩矿物种类、形状、尺寸以及含量等都是微波照射弱化岩石效果的重要影响因素,为探究岩石细观结构对微波照射效果影响,本文运用著名多物理场分析软件COMSOL,开展微波照射弱化岩石的电磁-温度-力多场耦合数值模拟分析,研究了花岗岩、伟晶岩、石灰岩、大理岩三类不同岩性岩石在微波照射过程中细观结构对试样电磁场、温度场、应力场、塑性
非贯通裂隙岩体在岩体工程中是十分普遍的,研究非贯通裂隙岩体的变形破坏机制、强度特征等力学特性具有重要的理论和实际意义。本文开展了丁字形裂隙岩体的单轴压缩试验和三轴压缩试验,研究丁字形裂隙岩体的力学特性及破坏模式,建立了丁字形裂隙岩体的本构模型。主要研究成果与结论如下:（1）开展了单轴压缩试验,研究了丁字形裂隙试样的强度特性和变形特征,分析了丁字形裂隙对岩体峰值强度、弹性模型、残余强度、应力-应变等