碳纖維繩強(qiáng)度的理論分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、纖維加勁塑料是一種復(fù)合材料，簡(jiǎn)稱FRP，它具有良好的力學(xué)性質(zhì)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者深入研究了FRP材料，并為此類材料的推廣做了一些寶貴的實(shí)踐。FRP筋一般由單一縱向纖維與樹脂聚合而成，其材料性能受到原材料和生產(chǎn)工藝的影響，一般認(rèn)為FRP的抗拉強(qiáng)度不及純纖維。此外，F(xiàn)RP筋由于已完成固化，不易改變形狀；FRP筋的彎折損傷又會(huì)造成強(qiáng)度折減，因此FRP筋不利于布置為體內(nèi)曲線預(yù)應(yīng)力筋。純纖維繩沒(méi)有經(jīng)過(guò)樹脂固化工序，具有模量高、強(qiáng)度高、抗折能力強(qiáng)等

2、特點(diǎn)，可用于結(jié)構(gòu)中為混凝土施加預(yù)應(yīng)力。
　　 本文的工作基于平行布置碳纖維繩展開(kāi)，分析了其強(qiáng)度性質(zhì)和試驗(yàn)表現(xiàn)，主要包括以下工作：
　　 1、系統(tǒng)分析了纖維絲強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，認(rèn)為纖維絲的斷裂是隨機(jī)的，具有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，滿足威布爾分布形式。進(jìn)行了碳纖維絲的拉伸實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察了纖維絲拉伸斷裂的隨機(jī)性質(zhì)，并根據(jù)拉伸曲線測(cè)定材料的拉伸彈性模量。
　　 2、根據(jù)纖維絲的強(qiáng)度特性，推導(dǎo)了纖維束拉伸特征函數(shù)。設(shè)計(jì)了纖維束拉

3、伸實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果估算了威布爾分布的參數(shù)。
　　 3、推導(dǎo)了均勻受力纖維束的拉伸強(qiáng)度期望值和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的表達(dá)式，進(jìn)而運(yùn)用概率論方法計(jì)算具有一定保證率的纖維繩承拉力容許值。另一種情況，若纖維束采用不同種類的纖維，直接利用概率統(tǒng)計(jì)函數(shù)不易求解。本文介紹了重整化群的方法，并以均勻受力纖維束為例，介紹了用重整化群計(jì)算纖維繩臨界荷載的理論和實(shí)現(xiàn)方法。
　　 4、通過(guò)纖維繩試件拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)，總結(jié)得到：兩端固化中間自由的纖維繩，其破