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玻纤复材固废粗纤维增强混凝土的力学性能

复合材料学报 2024年

作者：邹祺祺陈建飞付兵滕锦光南方科技大学海洋科学与工程系哈尔滨工业大学航天学院暨南大学力学与建筑工程学院香港理工大学土木及环境工程学系

树脂基纤维增强复合材料（简称“复材”）具有轻质、高强、耐腐蚀等突出优点，广泛应用于建筑、交通、能源、航空航天及体育等行业。复合材料生产过程和寿命终端产生了大量的复材固体废弃物，其中95%以上为玻璃纤维增强复合材料（简称... 详细信息

树脂基纤维增强复合材料（简称“复材”）具有轻质、高强、耐腐蚀等突出优点，广泛应用于建筑、交通、能源、航空航天及体育等行业。复合材料生产过程和寿命终端产生了大量的复材固体废弃物，其中95%以上为玻璃纤维增强复合材料（简称“玻纤复材”）。玻璃纤维附加值较低且力学性能易在回收处理后显著降低，因此玻纤复材固废的回收经济性不强。本研究团队此前提出了通过机械切割将玻纤复材固废加工成粗纤维，并用于制备粗纤维混凝土（Macro fibre reinforced concrete， MFRC）。本文通过一系列轴压和劈拉试验，研究粗纤维体积掺量、厚度、长度对两种配比混凝土的力学性能的影响。试验结果表明，粗纤维的掺入能显著提升混凝土的劈拉强度，体积掺量为1.5%时，配比二混凝土的劈拉强度提高40%。评估了现有FRC劈拉强度预测公式对MFRC劈拉强度的预测效果，并基于试验结果提出了粗纤维混凝土劈拉强度预测公式。

关键词：玻纤复材固废机械回收粗纤维纤维混凝土

FRP加固混凝土梁受弯剥离破坏的有限元分析

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工程力学 2006年第6期23卷 85-93页

作者：陆新征滕锦光叶列平江见鲸清华大学土木工程系北京100084 香港理工大学土木与结构系

FRP加固钢筋混凝土梁受弯剥离破坏是一种非常常见的破坏形式。首先基于微观尺度有限元分析,对受弯剥离破坏的机理进行了研究,提出了一个受弯剥离的双重剥离破坏准则,以及相应的界面粘结滑移关系,使得受弯剥离可以由基于普通弥散裂缝模... 详细信息

FRP加固钢筋混凝土梁受弯剥离破坏是一种非常常见的破坏形式。首先基于微观尺度有限元分析,对受弯剥离破坏的机理进行了研究,提出了一个受弯剥离的双重剥离破坏准则,以及相应的界面粘结滑移关系,使得受弯剥离可以由基于普通弥散裂缝模型的混凝土单元来加以模拟,并开发出了相应的FRP-混凝土界面单元模型。将该界面单元嵌入通用有限元程序***,对45根受弯剥离破坏的试验梁进行了有限元分析。分析结果表明,提出的计算模型与试验结果吻合良好,可以真实模拟受弯剥离破坏过程。

关键词：混凝土梁 FRP 剥离界面粘结有限元承载力

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FRP-混凝土界面粘结滑移本构模型

建筑结构学报 2005年第4期26卷 10-18页

作者：陆新征叶列平滕锦光庄江波清华大学土木工程系北京100084 香港理工大学土木与结构系

FRP-混凝土界面的粘结滑移关系是FRP加固混凝土结构受力分析的基础。由于FRP-混凝土界面受力情况的特殊性,通常很难通过试验直接获得粘结滑移关系,因而现有的粘结滑移本构模型或多或少存在一些问题。本文根据作者提出的细观单元有限元... 详细信息

FRP-混凝土界面的粘结滑移关系是FRP加固混凝土结构受力分析的基础。由于FRP-混凝土界面受力情况的特殊性,通常很难通过试验直接获得粘结滑移关系,因而现有的粘结滑移本构模型或多或少存在一些问题。本文根据作者提出的细观单元有限元研究的结果,建议了一组新的界面本构模型以及界面剥离强度计算公式。根据本构模型简化程度不同,分别命名为:精确模型、简化模型和双线性模型。其中精确模型可以考虑不同界面胶层刚度的影响,简化模型和双线性模型则适用于一般界面粘结胶层。通过与大量界面试验结果的对比表明,本文建议的模型可以准确预测界面的剥离强度和剥离过程,且精度优于现有各模型。

关键词：纤维增强复合材料(FRP) 界面粘结性能粘结滑移剥离强度

FRP约束方形截面钢筋混凝土偏压长柱的试验研究

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工业建筑 2005年第9期35卷 5-7,28页

作者：陶忠于清滕锦光福州大学土木建筑工程学院福州350002 清华大学建设管理系香港理工大学土木及结构工程系

以偏心率为变化参数,共进行了8个长细比Lb为20.4的方形截面钢筋混凝土偏心受压长柱的试验,其中有4个试件沿环向包裹了单向FRP(纤维增强复合材料),另4个未包裹FRP的试件用作力学性能对比。试验结果表明,在长细比较大的情况下,FRP约束虽... 详细信息

以偏心率为变化参数,共进行了8个长细比Lb为20.4的方形截面钢筋混凝土偏心受压长柱的试验,其中有4个试件沿环向包裹了单向FRP(纤维增强复合材料),另4个未包裹FRP的试件用作力学性能对比。试验结果表明,在长细比较大的情况下,FRP约束虽没有明显提高方形偏压柱的承载力,但在一定程度上改善了构件的延性,尤其是对偏心距较小的构件。当需要同时提高方形截面长柱承载力及延性的时候,建议采用双向FRP对构件进行包裹,或采取其他有效措施。

关键词： FRP复合材料约束混凝土钢筋混凝土方柱承载力延性方形截面试验研究 FRP 偏压柱

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新型钢-混凝土组合拱承载性能试验研究

建筑结构 2006年第8期36卷 77-79页

作者：王增春董石麟滕锦光上海交通大学空间结构中心 200030 香港理工大学

提出一种新型的钢-混凝土组合拱结构形式,它由底部拼装薄钢拱和上部现浇钢筋混凝土层组成。对7个带有螺栓节点的铰支组合拱进行拱冠集中加载的承载性能试验。结果表明:螺栓节点的性能决定构件整体受力特性;通过合理的设计,此类组合拱能... 详细信息

提出一种新型的钢-混凝土组合拱结构形式,它由底部拼装薄钢拱和上部现浇钢筋混凝土层组成。对7个带有螺栓节点的铰支组合拱进行拱冠集中加载的承载性能试验。结果表明:螺栓节点的性能决定构件整体受力特性;通过合理的设计,此类组合拱能够具有较好的承载能力。

关键词：组合结构拱螺栓节点

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纤维加固受弯构件全过程分析和承载力计算

工业建筑 2000年第10期30卷 27-30,43页

作者：曹双寅邱洪兴滕锦光林力东南大学南京210096 香港理工大学

通过数值计算和试验 ,对外贴玻璃纤维加强复合材料加固受弯构件的受力全过程进行了研究 ,探讨了加固后钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏特征、受力特点以及影响因素 ,并在此基础上建立了加固后正截面抗弯承载能力计算公式。分析结果表明 ... 详细信息

通过数值计算和试验 ,对外贴玻璃纤维加强复合材料加固受弯构件的受力全过程进行了研究 ,探讨了加固后钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏特征、受力特点以及影响因素 ,并在此基础上建立了加固后正截面抗弯承载能力计算公式。分析结果表明 ,加固构件的受力全过程包括整体工作、带裂缝工作、纤维增强和粘结损伤等 4个阶段 ,在前 3个阶段中采用平截面假设计算得到的计算结果与试验结果吻合较好 ,但进入第 4阶段后 ,由于局部粘结破坏。

关键词：纤维复合材料受弯构件加固承载力

混凝土试样在静态载荷作用下断裂过程的数值模拟研究

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工程力学 2002年第6期19卷 148-153页

作者：朱万成唐春安赵文滕锦光东北大学岩石破裂与失稳研究中心沈阳110004 香港理工大学土木与结构工程系

提出了一个模拟混凝土断裂过程的细观力学模型,并应用该模型从混凝土的细观非均匀性结构出发,对混凝土试样在单轴和双轴静态载荷作用下的断裂过程进行了数值模拟,给出双轴载荷作用下混凝土的强度包络面。数值模型结果较好地模拟了混凝... 详细信息

提出了一个模拟混凝土断裂过程的细观力学模型,并应用该模型从混凝土的细观非均匀性结构出发,对混凝土试样在单轴和双轴静态载荷作用下的断裂过程进行了数值模拟,给出双轴载荷作用下混凝土的强度包络面。数值模型结果较好地模拟了混凝土试样从裂纹萌生、扩展到宏观裂纹形成的整个断裂过程,与实验结果表现出较好的一致性。

关键词：静态载荷数值模拟混凝土断裂过程弹性损伤力学细观力学

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大型钢筒仓的结构行为与设计

土木工程学报 2001年第4期34卷 46-55页

作者：滕锦光赵阳香港理工大学土木与结构工程系

筒仓结构广泛应用于农业、矿业、化工、电力等诸多领域中的散料储存。混凝土筒仓在国内已有许多应用 ,但钢筒仓的应用还很有限。过去二十年里国际上对钢筒仓结构的性能及强度进行了大量的研究 ,香港理工大学在近几年也进行了许多研究。... 详细信息

筒仓结构广泛应用于农业、矿业、化工、电力等诸多领域中的散料储存。混凝土筒仓在国内已有许多应用 ,但钢筒仓的应用还很有限。过去二十年里国际上对钢筒仓结构的性能及强度进行了大量的研究 ,香港理工大学在近几年也进行了许多研究。本文总结了大型圆形钢筒仓结构行为及设计方面的近期研究进展。首先对钢筒仓的结构形式及散料荷载进行简单讨论 ,并介绍钢筒仓的主要破坏形式及相应的研究 ,给出了可供钢筒仓结构设计直接应用的部分主要设计公式。还介绍了钢筒仓结构设计中的计算机分析方法 ,最后指出钢筒仓结构尚需进一步研究的课题。

关键词：铜筒仓结构设计散料荷载屈曲计算机

FRP片材与混凝土粘结性能的精细有限元分析

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工程力学 2006年第5期23卷 74-82页

作者：陆新征叶列平滕锦光庄江波江见鲸清华大学土木工程系香港理工大学土木系

FRP-混凝土界面粘结性能是外贴FRP片材加固混凝土结构技术的关键问题。基于FRP与混凝土界面面内剪切试验,采用精细单元有限元模型对其界面粘结性能进行了研究。在该模型中,混凝土和FRP片材都使用非常小的单元加以模拟,通过调整混凝土材... 详细信息

FRP-混凝土界面粘结性能是外贴FRP片材加固混凝土结构技术的关键问题。基于FRP与混凝土界面面内剪切试验,采用精细单元有限元模型对其界面粘结性能进行了研究。在该模型中,混凝土和FRP片材都使用非常小的单元加以模拟,通过调整混凝土材料的本构模型来考虑单元尺寸的影响。FRP单元和混凝土单元直接连接,通过混凝土单元的断裂破坏来模拟FRP和混凝土界面的宏观剥离破坏过程。通过与大量面内剪切试验结果对比,验证了该精细有限元模型的正确性,并基于精细有限元分析结果,对界面剥离破坏机理进行了讨论。

关键词：纤维增强复合材料(FRP) 混凝土加固粘结,剥离有限元分析