检索结果-南通市图书馆

作者：邱煜荣广州大学

学位级别：硕士

外贴CFRP加固法是一种快速、有效、成熟的混凝土结构加固技术,在实际工程中应用广泛。加固结构的修复效果取决于CFRP与混凝土间界面的粘结性能,但在实际工程应用中该界面容易受到复杂应力和恶劣环境等诸多不利因素的影响而削弱,特别是... 详细信息

外贴CFRP加固法是一种快速、有效、成熟的混凝土结构加固技术,在实际工程中应用广泛。加固结构的修复效果取决于CFRP与混凝土间界面的粘结性能,但在实际工程应用中该界面容易受到复杂应力和恶劣环境等诸多不利因素的影响而削弱,特别是南方沿海地区所面临的湿热环境。现有加固界面的监测方法因传感器寿命短、对湿热环境适应性不足等因素,在实际工程中难以对粘结界面进行长期、准确的监测,导致无法实时把握湿热环境下加固界面的性态,给加固结构的正常使用带来安全隐患。为此,本文提出了一种基于碳纳米线力阻特性的CFRP-混凝土加固界面的监测方法,开展了相关的试验研究和理论分析。主要的研究工作和结论如下:（1）基于碳纳米线的力阻特性,对复合碳纳米线（CNY）和碳纤维束（CFs）的CFRP试件进行力阻试验测试,分析了复合试件的电阻变化率和应变变化规律。试验结果表明,复合试件的电阻变化规律与应变变化之间具有很好的正相关性,通过循环加载试验表明了电阻随应变变化的稳定性。分析发现,激活函数能够很好地描述复合试件的电阻变化与应变变化的关系,并以此建立了复合CNY-CFRP拉伸试件的力阻响应模型。（2）进行复合碳纳米线的CFRP-混凝土加固试件的单剪试验,监测和分析CFRP受力全过程电阻和应变的变化规律。研究发现,单剪试验中测得的碳纳米线力阻曲线能够识别出界面在加载到剥离过程中的劣化发展过程。根据单剪试件的荷载位移曲线,推导获得界面的粘结本构关系。该本构关系可通过双线性分段函数来描述,以此预测的CFRP应变分布与试验值相接近,验证了界面本构的准确性。进一步地,结合界面粘结本构关系与复合试件的力阻模型,建立了界面的劣化预测模型,发现预测得到的CFRP电阻变化规律与实际监测结果一致。（3）将CFRP-混凝土加固试件进行湿热劣化后,开展单剪试验研究湿热环境下粘结界面的退化规律和碳纳米线中对粘结界面的监测性能。结果表明界面的粘结性能在湿热环境下劣化明显,在湿热老化90天后,其最大剪应力1)下降了25.47%。在不同湿热劣化作用下,碳纳米线的力阻关系曲线仍能识别出界面的劣化发展过程。通过开展参数分析发现,1)的减小和1的增大会使弹性段上力阻曲线的斜率增大,1)的增大会使力阻曲线软化段的长度增加。（4）分析界面试件不同长度测距CNY的电阻变化率,发现不同长度测距的电阻变化率之比能够表征粘结本构参数变化的影响规律。通过建立碳纳米线不同监测长度的电阻变化率比值与特定监测区域电阻变化率的关系曲线,分析了不同粘结本构参数对电阻变化率比值曲线的影响规律,发现当界面性能劣化时,会引起1)的减小和1的增大,最终导致电阻变化率比值减小。因此可以通过监测不同监测长度的电阻变化率比值的变化来反映界面的劣化程度。

关键词： CFRP 粘结界面碳纳米线力阻特性湿热环境

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基于碳纤维材料力阻效应的传感器工程应用初探

引用

玻璃钢／复合材料 2017年第9期 46-51页

作者：黄俊捷刘荣桂许兆辉谢桂华江苏大学土木工程与力学学院镇江212013

碳纤维复合材料(CFRP)的力阻特性已经在实验和理论上获得了较多的探索与验证。将碳纤维与改进配方的基体制成新型的CFRP传感材料,并对其力阻特性进行测试,验证了CFRP作为传感器的可行性,这也是CFRP成为集成承载特性和传感特性的智能材... 详细信息

碳纤维复合材料(CFRP)的力阻特性已经在实验和理论上获得了较多的探索与验证。将碳纤维与改进配方的基体制成新型的CFRP传感材料,并对其力阻特性进行测试,验证了CFRP作为传感器的可行性,这也是CFRP成为集成承载特性和传感特性的智能材料所必备的条件。然而在实际工程中,承载材料的受力情况远比拉伸试验复杂,因此设计了一项实验,将CFRP传感材料布置于梁内的受拉区,最大限度地模拟受力筋的实际受力情况,测试了CFRP传感材料在实际工程的复杂受力情况下,对荷载、裂缝等结构状态信息的反馈情况。实验结果表明,CFRP传感材料能够较为直观地反映以上结构信息。

关键词： CFRP 力阻特性工程应用结构监测

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