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為探討拉擠型玻璃纖維增強復合材料(GFRP)層合板的壓縮力學性能及破壞機理,以基體樹脂和纖維含量為變化參數(shù),對6種拉擠型多向GFRP層合板進行了縱橫向壓縮試驗,對壓縮力學性能及破壞模式進行了比較分析。試驗結(jié)果表明,縱向壓縮典型破壞模式為層間基體開裂,橫向壓縮典型破壞模式為剪切破壞和層間基體開裂;采用樹脂基體的試件組較采用基樹脂基體的試件組壓縮力學性能有顯著提高;提高縱向纖維含量能提高縱向壓縮力學性能,但纖維含量過高對于縱向壓縮力學性能有不利影響;纖維含量的變化對橫向壓縮力學性能的影響很小。
FRP采光板和PC陽光板的性能對比
鋼結(jié)構(gòu)建筑的采光一直成為鋼結(jié)構(gòu)維護系統(tǒng)的一個重要組成部分,直接影響著屋面的
使用壽命,屋面的防水性能。
目前型的采光材料是FRP采光板,在工業(yè)廠房工程中都得到了廣泛的應
用,約占各種采光材料的95%。下面將FRP采光板和PC陽光板做詳細的對比,期望
能為貴工程提供一個的采光方案。
FRP采光板:
主要成分是高性能上下膜、強化聚脂、玻璃纖維組成的一種采光產(chǎn)品。
FRP采光板為實心板,可做成任意形狀。
常用厚度:1.2mm、1.5mm、2.0mm
PC陽光板:
主要成分是聚碳酸酯,分為中空板和實心板兩種:
中空板通稱為:陽光板、卡布隆板。
常用厚度:6mm、8mm、10mm、12mm、16mm
實心板通稱為:耐力板、PC板。
常用厚度:1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm
備注:(中空板的為雙層,但單層的實際厚度不到0.1mm,抗老化和抗壓性差)
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基于碳纖維復合材料傳感原理,推導電阻變化率與應變的關系公式,通過CFRP試件軸向拉伸試驗,得到試件的初始電阻和伏安特性曲線,研究了在三個不同的應變階段,試件電阻變化率隨應變的變化關系,并通過線性擬合得到初始階段CFRP試件的靈敏度。試驗結(jié)果表明:當應變小于0.8%時,電阻變化率隨應變變化較快,表現(xiàn)出良好的線性關系,具有良好的力阻效應;當應變在0.8%~2.4%之間時,電阻變化率隨應變的變化速度降低,電阻-應變關系曲線出現(xiàn)波動;當應變大于2.4%時,電阻變化率急劇增長,試件破壞。
FRP采光板與PC陽光板性能比較
一、 熱膨脹性
采光材料的熱膨脹性直接影響施工的難易程度、施工成本,以及工程完工后的防水性。
在金屬板屋面維護系統(tǒng)中,采光材料的熱膨脹性是設計和施工所應考慮的重要因素。
FRP采光板:熱膨脹系數(shù)是2.5×10-5cm/cm/℃ 與彩鋼板的熱膨脹系數(shù)相近,由冷熱變化而引起的相對位移較少,不易因變形而漏水。
PC陽光板:熱膨脹系數(shù)是6.75×10-5cm/cm/℃ ,約是彩鋼板的6倍,金屬屋面的溫差變化很大,PC板由熱脹冷縮引起的相對位移過大,引致接點松脫或螺釘孔周緣撕裂、變形而漏水。因板材鋼度差,以及熱膨冷縮系數(shù)大,所以必須采用小分格小檁距或凸起弧增加強度,不適合用于大檁距的鋼結(jié)構(gòu)屋面上,否則易凹下積水,漏水。
二、 匹配性
FRP采光板:根據(jù)需要可以定做與屋面金屬板完全匹配的板型,并且費用低、方便快捷,定做周期只需1-2天。屋面防水性好。
PC陽光板:全部為平板,不易和壓型金屬板做防水處理,較容易造成屋面漏水。
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對6根混凝土梁進行低周反復擬靜力試驗,以其中1根普通鋼筋混凝土梁、1根普通預應力CFRP筋混凝土梁作為對比,研究4根不同張拉控制應力、不同截面尺寸的CFRP-PCPs復合筋混凝土梁在受力過程中的剛度損傷退化規(guī)律。試驗結(jié)果表明,復合筋在結(jié)構(gòu)抗震中能較好地構(gòu)件的剛度退化?;谠囼灲Y(jié)果分析各試件在開裂點、屈服點以及極限點的剛度退化情況,得出各試件特征點的剛度退化計算方法,將計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比,吻合良好,為預測結(jié)構(gòu)在使用過程中的變形發(fā)展情況提供一定的參考價值。