为研究钢筋混凝土框架柱在不同CFRP包裹方案下的加固效果,以某钢筋混凝土厂房加固改造工程为例,通过有限元分析软件ANSYS从拟静力、骨架曲线、耗能角度对B×8框架柱两种加固方案进行了计算分析。结果表明,两端集中包裹方案对柱最大承载力和极限荷载的提高、刚度退化的限制、耗能能力的增强效果均优于均匀包裹方案,推荐采用柱两端集中包裹CFRP法加固钢筋混凝土框架柱的加固方案。

针对汶川地震中钢筋混凝土结构出现大量脆性破坏,以改善抗震结构延性为研究目标,对7根具有相同截面和配筋、不同纤维品种和掺量的纤维增强混凝土结构柱进行了低周反复加载试验,得到了框架柱的剪切荷载—位移曲线、骨架曲线以及各阶段的荷载位移值。并据此分析了不同的纤维品种和掺量对混凝土柱延性的影响。试验结果表明,纤维增强混凝土显著改善了剪压柱的延性,延缓了塑性铰的产生。试验数据比较说明,在承受剪压的框架结构柱非线性变形过程中,钢纤维混凝土具有最强的耗能能力,碳纤维混凝土对剪压柱的水平延性提高幅度较大,合成纤维能有效延缓塑性铰的出现,但是对柱端最大承载力提高幅度较小。

为了制备压敏性良好的碳纤维水泥基复合材料,通过对碳纤维表面进行化学镀镍处理,得到镀液的最佳配方和镀镍工艺,并研究镀镍处理对碳纤维水泥基复合材料压敏性的影响。结果表明,当主盐、还原剂、稳定剂和络合剂浓度分别为30 g/L、20 g/L、50 g/L和10 g/L,镀液p H值为10,试镀时间为15 min时,碳纤维的导电性最佳。镀镍层厚度和碳纤维掺量对压敏性的影响规律一致,当镀镍层厚度和碳纤维掺量分别为1μm和0.4%时,碳纤维水泥基复合材料的压敏性最佳。

选取碳纤维、石墨为导电相材料制备用于接地工程的导电混凝土,对石墨碳纤维导电混凝土的拌合工艺、配合比和接地特性进行了试验研究。结果表明,当碳纤维掺量0.6%、石墨掺量2%、单位用水量240 kg、砂率32%并采用半干拌法拌合工艺时,导电混凝土具有良好的导电性能和力学性能;混凝土电阻率随龄期增长趋于稳定,稳定值为1.62Ω·m左右,电阻率在-10～60℃范围内的变化幅度小于0.52Ω·m,随环境湿度变化电阻率的变化幅度小于0.28Ω·m,导电性能稳定;导电混凝土28 d抗压强度达到37.3 MPa,抗折强度达到5.0 MPa,满足接地材料的力学性能要求。

研究了龄期和碳纳米管掺量对复掺碳纳米管/碳纤维水泥基材料电化学阻抗谱的影响,结合碳纳米管/碳纤维复掺水泥基材料等效电路图,分析了碳纳米管/碳纤维复掺水泥基材料导电性能的影响因素。结果表明,随着碳纳米管掺量的增加,碳纳米管改性水泥基材料阻抗值降低;随着龄期的增长,碳纳米管改性水泥基材料阻抗值逐渐增加;随着碳纳米管掺量增加,碳纤维/碳纳米管复掺水泥基材料孔溶液的电阻Rs几乎不变,0.2%碳纤维/0.5%碳纳米管水泥基材料的电荷传递电阻Rct值相比于0.2%碳纤维水泥基材料的Rct值减小了91.1%,基体电阻R_c值减小了95%,说明碳纳米管能大大改善水泥基材料导电性能。

以42.5级普通硅酸盐水泥、中砂和碎石为主要原材料,以麦秸秆灰和碳纤维为掺合料,配制了麦秸秆灰改性碳纤维混凝土,并在冬季室外低温环境下测定了该混凝土的工作性能、力学性能、电学性能和热学性能。试验结果表明,麦秸秆灰的掺量越大,混凝土的工作性能越差;但麦秸秆灰对碳纤维混凝土综合性能的提升有利,其中,20%掺量的麦秸秆灰对0.4%体积含量碳纤维混凝土的改性效果最佳。

进行了6片碳纤维片材和玄武岩纤维片材加固钢筋混凝土墙在低周反复荷载下的试验研究,并基于试验结果,对这两种类型纤维片材加固钢筋混凝土剪力墙的加固效果进行了对比分析。结果表明,玄武岩纤维片材加固剪力墙在延性及耗能能力方面表现出来的抗震性能可与碳纤维片材加固的效果媲美,有些方面甚至超过碳纤维片材加固的效果,而玄武岩纤维的价格比碳纤维的价格低廉许多,具有更好的经济性。

为了分析研究农村砌体结构房屋在不同加固形式下的抗震性能,应用ANSYS有限元软件模拟分析打包带与碳纤维两种材料加固农村砌体结构房屋后的整体动力特性改善效果,通过研究结构破坏现象、结构地震加速度响应、极限位移以及应力分布等对两种不同加固形式的砌体结构的抗震性能做出综合评价。研究结果表明:加固后结构的整体性能得到了改善,结构应力分布更均匀,并且结构裂缝呈现多而细的现象,碳纤维加固后结构的地震加速度响应及极限位移最小,打包带加固结构次之,两种不同材料的加固形式明显提高了结构的抗震性能。

复合材料碳纤维/酚醛、高硅氧/酚醛材料切削性能差,加工效率低.文中针对复合材料的特性,深入探索了典型零件的机械加工方案,从加工方法、切削刀具及参数的选择等多个方面解决同类复合材料零件的加工问题.

工程陶瓷由于其优良的性能，在纯水液压传动中得到了广泛的应用。但其脆性问题限制了其应用范围。文中将对如何解决工程陶瓷的脆性问题进行了综述与分析。