多向铺设纤维布层复合材料力学性能分析

多向铺设纤维布层复合材料力学性能分析
李 迎 欣
摘 要 ： 过 制 作 大量 纤 维 布 试 件 进 行 试 验 ， 不 同 品种 的 纤 维布 、 结 树 脂 ， 同层 数 以及 不 同铺 设 方 向 的 试 件 进 行 了 通 对 粘 不
拉伸试验 ， 并对试验现 象及结果进行 了分析 ， 出了相应 的结论 ， 得 对今后的工程具有一定的指导意义。 关键词 ： 碳纤维布 ， 力学性 能 ， 强度
１ 自配树脂 。廊坊产 环氧树 脂 Ｅ ４和聚酰 胺树脂 及天 津产 ） ４
丙酮 ， 照配 比： 氧树脂 ： 酰胺： 酮 ＝ ：：。 按 环 聚 丙 ３ １ １
层 的试样相 比较 ， 其断裂的程度更加破碎 、 细小 。
３ 三 层 试 件 的试 验 现 象 。 ）
２ 与精 织 纤 维 布 的配 套 树 脂。单 向铺 设 的纤 维 布试 件 及 ） ［４ ５ 铺设 纤维布试件如图 １ 图 ２所示。 － ］ ４ ，
第３ ７卷 第 ２ ３期
．
４ ． ２
２０ １１年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮ Ａ ＸＩ ＲＣＨＩ ＥＣ ＵＲ Ｔ Ｔ Ｅ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ２ １３ ． ３ Ａｕ ． ２ １ ｇ ０１
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ）３ ０ ４ －２ １０ —８ ５ ２ １ ２ —０ ２０ １
（０ ：０ ． １ ）７ １
Ｏ ｎ ｃ ｎｓ ｌｄ ｔｏ ｓｇ ｏ ｒ ｍ ｅ ｓ ｐｐ ｒ ｏｕｍ ｎ ｏ ｏ ｅ ｃ ｍ ｍ ｅ ｃａ ｉｄ ｎ ｏ ｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｄｅ ｉ ｎ ｆ ｒ ｆａ －ｕ ｏ ｔｃ ｌ ｆｓ ｍ ｏ ｒ ｉｌｂｕ ｌ ｉ ｇ
随着荷载 的增加 ， 试件不断的发 出较 为细碎 的响声。伴随着 细碎 的响声从实验机荷载指针 的转 动情况看 ， 没有发现 明显 的停 顿 。从开始加载 到极 限荷载 ， 几乎用 肉眼观察 不到试样 上有 明显 的裂纹 、 断裂或局部颈缩等现象均随着 巨响后 ， 维布 试样 断裂 ， 纤 试样 断裂前没有 明显 的征兆 。达到极 限荷载后 ， 实验机 立即卸 载 至零 。试样 的断裂 形 式 ： 三层 试样 的 断裂形 式 多数 为 夹片 处 断 裂， 少数为粉碎性断裂 ， 几乎没有 中部侧断 的形式 。 ４ ［５ ４ ］ ） ４ ／一 ５ 试件 的试 验现象。 ａ ［５ ４ ］ ． ４ ／一 ５ 长试件 。 试 件在 加载的前 期外 形无 明显变化 ， 在加载 的后 期 ， 件 在 试 薄弱处 有明显的类似拉伸钢材试样 的缩颈现 象 ， 即试件 在次 薄弱 处明显变窄 ， 实验机 加载指 针停 止 向前 旋转 ， 而后 以较慢 的速 度 倒 转回到零 位 ， 件断裂 。断 口处无 纤维 断裂现 象 ， 试 试件 的一侧 相邻的 ４ 。 向的纤维平行分离 ， ５方 另一侧 的纤维虽 然未分离 ， 是 但
目的 。粘贴 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ的加 固技 术 由于其材料力学性能突出 以及效率 的响声 突然断裂 。 高， 被认 为是最具前途的结构加 固方法 …。 ２ 双层试件 的试验现象。 ） 从开始加载到极 限荷载 ， 几乎 用肉眼观察不 到试样 上有 明显
一
１ 实验设 计
碳纤维布为上海 同砼碳 纤 维布有 限公 司提供 的两 种牌 号的
木工程 的一种新结构材料 ， 并开始大量用 于结构 的加 固和改 造工 声 ； 对于精织纤 维布试 件来说 ， 在加 载 的后 期可 以看 到个别试 件
程 中 ， 这 些 纤 维 增 强 材 料 中 又 以碳 纤 维 增 强 材 料 Ｃ Ｒ 在 Ｆ Ｐ应 用 最 在靠 近边 部 的纤维 束 间出现 竖 向裂 缝 ， 于编制 的尼 龙绳 被剪 用
参考文献 ：
［ ］ Ｇ ０ ６ －０ ６ 混凝土 结构加 固设计规 范［ ］ １ Ｂ５ ３７２０ ， ｓ． ［ ］ 张瑞文． 架一 剪力墙 高层建 筑结构优 化设计研 究 ［ ］ 山 ２ 框 Ｊ．
［ ］ 王建勋． 筋混凝土结 构加 固技 术 ［ ］ 山西建筑 ，００，６ ３ 钢 Ｊ． ２ １ ３
纤 维 在 ０ 方 向发 生扭 曲 。 。 西 建 筑 ，０ ０ ３ （ ） ７ －９ ２ １ ，６ １ ：８７ ． ຫໍສະໝຸດ ＼Ｖ 铝 夹 片 √
纤 维布
图 １ 试件尺寸示意图｛ 单位 ． ｌ）图 ２ ＂ １ ｍｉ Ｌ组试件示意图（ 单位 ； ｌ） ｍｉ １
２ 试验 现象
１ 单层试件 的试验现 象。 ）
的裂纹 、 断裂或局部 颈缩等 现象均 随着 巨响后 ， 夹片 间的纤 维布
试样暴 断成 大约 １ ｍ×１０ｍ ０ｍ ０ ｍ或更加细小的碎片 ， 试样断裂前 没有 明显 的征兆 。达到极 限荷载后 ， 验机立 即卸载至 ０ｋ 实 Ｎ。与
一
纤维布 ， 分别为平织纤维布 Ｃ Ｃ ． —２ Ｏ Ｏ０ Ｏ０和精织纤维 Ｆ ２ ２ ２ — １一 ５ 布 ｃ ｓ—３ ５ —２０ ０２ Ｆ ２ ．５ ２ — １ 。粘结树脂分 为两种 ：
中 图分 类 号 ：Ｕ ９ Ｔ ５９ 文 献标 识 码 ： Ａ
近年来建筑 加 固修 复技 术得 到了快 速发展 ， 新技 术 、 新材 料
对于平织纤维布试件来说在临 近破 坏的荷载水平 作用 下 ， 试
不断得到开发利用 。Ｆ Ｐ以其高强 、 Ｒ 轻质 、 耐腐蚀 等优 点 ， 为土 件 的形状 几 乎不发 生任 何变 化 ， 成 只有 相对 于 以前 更加 频繁 的响
多 。实际工程 中是将碳 纤维 布 （ ａｂｎＦｂｒ ｈｅ ） 过粘结 材 断 ， Ｃ ｒｏ ｉｅ ｅｔ 通 Ｓ ｓ 使得两部分纤维 布略微 出现错层 。当加 至极 限荷载 时 ， 试件
一
料浸润形成复合材料并与混凝 土表面粘结 ， 达到共 同承受荷 载的 在几乎没有任何视觉征兆 的情况下 ， 伴随着较 以前任何一 次都大