
玻璃纤维增强复合材料(FRP)具有轻质、高强、减震、耐腐蚀等优良特性,已广泛应用于特殊环境中的桥梁工程。本文以FRP拉挤型材为主材料设计了一座跨度为10+10m的人行天桥,并采用有限元方法分别校核其受基本载荷、自由振动、地震冲击载荷时的力学响应。计算结果表明,该桥梁重量较小,具有较高的安全裕度和较自振频率,可有效缩短现场的施工周期。本文的分析结果对于FRP桥梁的设计具有一定的工程指导意义。
FRP采光板:可以根据需要定制完全匹配的板型,因此安装配件少,并且可做暗扣、
直立锁边咬合屋面。 安装方便、快捷、成本低、防水性好。
PC阳光板:大多是平板,为了与金属板搭接,需要做其它的辅助结构,而屋面金属板都为波浪型,导致接点很难处理,施工时成本高,费时、费力。又由于热膨胀系数高,施工时需要计算膨胀预留(热胀冷缩值),所以非常容易造成漏水。
抗拉力性
FPR采光板:拉力强度为94MPa,能承受与金属板板相近的较高荷载,抗风能力强。
PC阳光板:拉力强度为60MPa,承受荷载的能力弱,与金属板承受荷载的能力
相差较大,抗台风能力弱。
隔热性
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测试了掺CaF2硫铝酸锶钙水泥的抗压强度.通过热分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察,研究了CaF2对硫铝酸锶钙水泥熟料矿物形成和水化过程的影响.结果表明,当CaF2掺量为0.2%(质量分数)时,硫铝酸锶钙水泥抗压强度,3,28d抗压强度分别达到65.0,86.2MPa.在水泥煅烧过程中,CaF2能加速CaCO3的分解及C1.50Sr2.50A3珔S矿物的形成.此外,CaF2可以加快硫铝酸锶钙水泥的水化速率并促使水化产物CAH10转化为C3AH6.
FRP采光板:热传导率为0.158w/m.k,
PC聚碳酸脂板:热传导率为0.166w/m.k,FRP的隔热性能优于PC板。
抗撕裂性及拉伸强度
FRP采光板:采用上下膜与玻璃纤维、树脂加强的结构形式,使其抗撕裂性及拉伸
强度好。
PC聚碳酸脂板:为纯树脂结构形式,其分子结构的特殊性致使其抗撕裂性及拉伸强
度差,容易被金属毛裂而漏水,螺钉孔周缘也容易被撕裂。
隔热保温性
FRP采光板:可做双层板,上层和下层板中间距离大,中间以空气作为隔热层,能有
效保温。
PC阳光板:本身为双层,上层和下层板距离小,保温性差。
使用寿命(抗紫外线性)
FRP采光板:表面贴覆标称20微米之美杜邦公司Melinex R74抗紫外线薄膜,能99%以上的隔绝紫外线,并抵抗其腐蚀物,保护基材不受破坏,使采光板的使用寿命至少可达15年,实际能达20年以上。生产厂家提供15年以上质量保证。
PC阳光板:采用在树脂中加入抗紫外线添加剂的方式来抵抗紫外线,但同时又使得原
材料的纯度降低影响板材性能,使得抗紫外线性能不能长久有效,易老化、变黄、变
脆。阳光板的使用寿命约为5-10年,生产厂家提供10年以下质量保证。
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利用圆形气泡试验研究ETFE薄膜双向受力性能,得到了完整的真实应力-应变曲线和基本力学性能参数.结果表明:当真实应力为17~18MPa时,ETFE薄膜的真实应力-应变曲线出现第1个转折点,与单轴拉伸试验结果相同;当真实应力约为50MPa时,该曲线趋于平缓;当真实应力约为60MPa时,由于局部破损导致ETFE薄膜球冠失效;在双向拉伸下,ETFE薄膜破裂时的真实应变为30%~40%,远小于单轴拉伸试验结果.基于试验结果提出了1种四折线本构模型,并通过数值模拟验证其适用性.
综上所述:
FRP采光板:防水性好、耐用性好、自洁性好、抗撕裂性好、经济性好。
PC聚碳酸脂板:防水性差、耐用性一般、自洁性差、抗撕裂性差、经济性一般。
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以海洋工程中含裂纹钢板为研究对象,通过虚拟裂纹闭合法建立有限元仿真模型,模拟塑性钢板加固前后的承载能力,并分析胶粘剂的剪切强度和延伸率对加固性能的影响。设计相应的加固试验模型,对比经过交变湿热、太阳辐射老化、盐雾等海洋环境试验前后的结构加固性能,并选用适合海洋环境的胶粘剂进行加固方案的优化。研究表明,改变胶粘剂的性能参数对加固结构的屈服点影响不大,但对复合材料加固的极限承载能力影响较大。海洋环境因素可导致胶粘剂的性能下降,选用适合海洋环境的优异胶粘剂后可提高加固的可靠性和耐久性。