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    内容提示: 第30卷第2期2∞5年4月高斜擅纤维与应用H i - T酏hnber&App¨ cati onVoI.30 N o.2Apr.2∞5复合材料在建桥及修补加固桥梁方面的应用毕鸿章( 南京玻璃纤维研究设计院,江苏南京210012)摘要:介绍了复合材料( FRP) 在建桥( 如步道桥、公路桥、公路桥地板等) 及FRP片材在修补加固桥梁方面的应用.关键词:复合材料;桥;修补加固中图分类号:u 214.72;u 445。47;u445.72文献标识码:A文章编号:l 007-9815(2005)02.00件04刖菁桥梁是连接道路、方便行人和车辆通行的重要建筑。作为桥梁材料,古代主要依靠木材与石材,18世纪后期,开始用钢铁及混凝土。现在,钢材及钢筋混凝土仍然是建桥的主要...

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    第30卷第2期2∞5年4月高斜擅纤维与应用H i - T酏hnber&App¨ cati onVoI.30 N o.2Apr.2∞5复合材料在建桥及修补加固桥梁方面的应用毕鸿章( 南京玻璃纤维研究设计院,江苏南京210012)摘要:介绍了复合材料( FRP) 在建桥( 如步道桥、公路桥、公路桥地板等) 及FRP片材在修补加固桥梁方面的应用.关键词:复合材料;桥;修补加固中图分类号:u 214.72;u 445。47;u445.72文献标识码:A文章编号:l 007-9815(2005)02.00件04刖菁桥梁是连接道路、方便行人和车辆通行的重要建筑。作为桥梁材料,古代主要依靠木材与石材,18世纪后期,开始用钢铁及混凝土。现在,钢材及钢筋混凝土仍然是建桥的主要材料。桥梁对于河流多、山脉多和海岸线长的国家与地区来说,已是非常重要的建筑。可是,钢铁桥和钢筋混凝土桥由于长期遭受雨水和盐害侵蚀,极易生锈损害。尤其在临海地区,受海水腐蚀更为严重。又如,在冬季寒冷地区,桥上积雪阻碍通行,常用盐作融雪剂也会对桥造成腐蚀损害。为此,桥梁设计和建筑工作者们选择FRP用于建桥和修补加固桥梁,经过许多人的努力试制和应用,现在已取得显著效果。FRP的优点是质量轻、强度高、耐腐蚀、非磁性、安装架设方便,对软质地基上也能架设、施工周期短和日常维护也方便;其缺点是成本高。据称,与同样规模的钢铁桥成本相比,FRP步道桥要高出2倍以上。另外,FRP片材用于修补加固桥板、桥柱等例子很多,效果很好。特别是日本,自从阪神·淡路大地震后,许多桥梁被破坏或产生裂纹,采用FRP修补加固,与其他方法相比,省工省时,进度快,已取得引人注目的业绩。中国采用FRP片材修补加固桥板和柱,近年来也取得可喜的成绩。建桥用FRP主要使用拉挤成型FRP型材,如c型材、工字材、管材、棒材等;对于大断面FRP材,设备成型有困难,也可用人工手糊FRP材。其增强纤维主要选用玻璃纤维、碳纤维及芳纶或它们的混杂纤维:基体树脂主要选用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂及环氧树脂等。本文以欧美、日本及中国为例,将有关FRP步道桥、FRP公路桥、公路桥用FI冲桥地板以及FRP片材修补加固桥板、柱等方面的部分应用实例予以介绍,供读者参考。+1FRP步道桥1.1FRP步道桥美国圣弗郎西斯科( 原名旧金山) 的在美国圣弗郎西斯科国立公园建立的FRP步道桥,英文名Longspan prestek,是一座具有中心支承21.4 m 距离的FRP制构架梁吊桥式的步道桥,FRP质量为3 t( 桥总质量5 t) 。桥位于浴场附近,常有波浪水花飞溅。该桥主要采用玻璃纤维为增强材料,间苯二酸聚酯树脂为基体树脂,通过拉挤成型为C型槽状FRP型材及中空状FRP型材所建而成。据说,就在这座公园内,类似的FRP步道桥有多座,有的架设于沿海边的断崖外,有的架设于山脉的山顶处。在架设FRP收稿日期:2005-02—20;修定日期:2005-03-25作者简介:毕鸿章(1937一),男,河北卢龙人,教授级高工,从事玻璃纤维及其复合材料研究。 万方数据 第2期毕鸿章:复合材料在建桥及修补加固桥梁方面的应用.45.步道桥时,因构件质量轻,可用人工及直升飞机搬运与施工。1.2英国苏格兰的FRP步道桥在英国苏格兰AberfeIdy高尔夫球场内的一条河流上架设的FRP步道桥,桥名为Aberfel dyFootBri dge。该桥主塔高18 m ,桥长113 m ( 由25 m +63 m +25 m 3节组成) ,桥宽2.2 m 为狭窄桥,全由FRP建成。据说,这座桥是世界上首次建成的最大FRP斜拉桥。该桥所用的张力绳索,是由芳纶制成。桥的梁、塔结构件,是采用拉挤G FRP型材制成。因斜拉桥为挠性建筑,采用吊挂式可实现相当长的桥体FRP步道桥。因是全FRP步道桥,质量轻,能在软质地基上架设,施工进度快,能满足公园业主关于减少建桥成本的要求。1.3美国伊利诺斯州的FRP步道桥在美国伊利诺斯州Anti onch高尔夫球场内架设的FRP步道桥,桥名为Anti onchPedestri anBri dge。桥长13.5 m ,桥宽3 m ,桥总质量5 t,为构架式FRP步道桥。桥地板是木制的,可供行人、装运高尔夫棒球小车及高尔夫球场维持管理车辆通行。桥的构架是FRP制的,由E- 玻璃纤维为增强纤维材料和聚酯树脂为基体树脂,经拉挤成型制得C型槽FRP型材,再加工成FRP构架。桥上还装有变形计,定期检测、观察桥的耐久变形情况。据说,这座桥专为在一般环境中,监控暴露的FRP结构长期耐久性能之目的而建造的。1.4丹麦的FRP步道桥在丹麦建设的FRP步道桥是斜拉桥,桥名为Kol di ng Bri dge。桥长40 m ,为使5 t重除雪车和救护车通行,采用的设计载荷为5 kPa。桥梁和塔的构件是采用玻璃纤维和不饱和聚酯树脂,经拉挤成型的FRP型材制成。桥质量为13 t,据称,是同样规模的钢制桥质量的一半。桥体架设的时间花费18 h( 每d干6 h,共3 d完成) 。该桥不受降雨、潮风、霜等的影响,期待使用寿命约100 a。1.5美国的工字梁式FRP步道桥在美国建设的桥长18 m 工字梁式FRP步道桥,构件是由G FRP和CFRP并用为特色制成,可提高主梁刚度,设计载荷为4 kPa,能满足£/180( £为支承距离长度) 的挠度限制。 万方数据1.6日本冲绳的FRP步道桥这是一座位于日本冲绳县伊计平良川线所建设的街心公园跨路用FRP步道桥。该桥将建立在道路两侧的展望塔相连接。桥长约37 m ( 由20m +17m 二节构成) ,桥有效宽度3.5 m 。这座桥是二跨度连接C型梁桥式的FRP步道桥。这条伊计平良川线称为海中道路,由于周围被海包,围,处于腐蚀环境严酷的位置,认为在这样环境下,采用日本首座全FRP制步道桥很合适。桥的主梁采用G FRP手工糊制型材,桥地板等构件采用G FRP拉挤型材制成。桥的安装架设使用移动吊车施工” ‘ 。1.7中国制FRP步道桥由武汉工业大学新材料研制厂制造的FRP步道桥,产品名为G RP非对称斜拉人行道。桥长27.4 m ,桥宽4.4 m ,桥高O .7 m ,桥质量8~9t,可承质量l Ot。其特点是外型美观、强度高和吊装方便。这座桥已在重庆交通学院实用” ‘ 。2FRP公路桥2.1美国维吉尼亚州的FRP公路桥在美国维吉尼亚州西部建立的FRP公路桥,桥名为LaurelLi ckBri dge。梁和桥地板都由FRP制成,地板为蜂窝状结构。增强纤维材料是采用三向E一玻璃纤维织物、连续玻璃纤维毡及短切玻璃纤维毡;基体树脂选用聚酯树脂。此外,在FRP公路桥地板( 20 cm 厚) 上,还铺装薄层聚合物混凝土。2.2美国维吉尼亚工科大学附近的FRP公路桥在美国维吉尼亚工科大学附近有一条公路,每天交通量有约1 000辆车次通行,其中,学生上学用汽车占95%,其余为上班族用车。以前,这里有一座旧钢制桥,因年久腐蚀损坏,后改用FRP桥。桥长6 m ,桥宽7.2 m ,主梁用高度为20cm 盒型FRP工字梁制成。FRP型材是采用碳纤维和玻璃纤维为增强纤维材料,采用乙烯基酯树脂为基体树脂,经拉挤成型法制成。因使用碳纤维,故提高了梁断面的刚性。由于碳纤维挠性好,所以用在FRP型材凸缘部位。把这样的桥梁24根并排使用。这座桥地板,选用了木制层压板。 .46.高斜丝纤维与应用第30卷2.3美国俄亥俄州郊区的FRP公路桥在美国俄亥俄州郊区架设的FRP公路桥,名叫TECH 21。桥长l Om ,桥宽7.2 m 。该桥有3根主梁,因梁的断面大,现有拉挤设备无法成型制造,只好选用人工手糊成型。增强纤维材料选用E一玻璃纤维;基体树脂选用不饱和聚酯树脂。梁为U 型FRP梁。桥地板是将拉挤成型梯形断面的管子作为芯材,把它挟在FRP板中,采用夹层结构。这座桥通过15人作业。仅用3h就在安装现场一气呵成。2.4英国运河上的FRP公路桥在英国运河上架设的FRP公路桥,桥名为Bonds M i l lLi ftBri dge。桥长8.2 m ,桥宽4.3m( 为单车线) 。FRP桥梁6根,通过拉挤成型制成。这座FRP公路桥是有效利用FRP质量轻,用作可移动桥的一个例子。将具有发泡环氧树脂填充的6根主要槽形盒式梁,采用环氧树脂为粘合剂,沿桥轴向粘接,桥地板也是槽型结构FRP。在这些FRP中,为提高耐候性,在基体树脂聚酯中都含有uV( 紫外线) 吸收剂,桥地板是挤拉成型FRP制的” ‘ 。3公路桥用FRP桥地板普通钢制公路桥、混凝土制公路桥,采用FRP材质作为地板的应用例子也不少,尤其在美国北部一些州,那里冬季严寒,降雪多,常需要在桥地板上撒布盐作为融雪剂,以前用钢制地板或钢筋混凝土地板,容易被盐腐蚀损害,作为一项防腐蚀措施,才选用Fl 讲桥地板。FRP板也分两种,一种全由FRP制成:另一种是外轮廓由FRP制成,而内部填充水泥沙浆或者填充硬质发泡聚氨酯树脂,以后一种用的较多。有一座桥名叫Ki ngsSt orm w at er ChanneIBri dge,桥地板的断面结构,是将拉挤成型的FRP型材用粘合剂粘接厚度为20 cm 的蜂窝结构。该地板已在维基尼亚工科大学室内进行疲劳试验,并在各州间实际的高速公路有关桥上铺放,大型载重卡车通过时,采用载荷计测量,进行耐久性考核试验。另外,最近的研究成果,是开发简单断面结构的桥地板以及能节约原材料的桥地板等,都有方案提出” 。。日本也在开发研究公路桥用FRP地板,例 万方数据如,日本7 7.f心岁夕灭公司开发出一种芳纶棒,它是由芳纶为增强材料,环氧树脂为基体树脂,经拉挤法制成的KFRP棒。棒径从3~22m m 多种,具有强度高、模量高、非磁性、非导电性、表面带有凹凸状同混凝土有优良的附着性等特点,可以面向海洋结构物等方面应用。据称,东京湾的连络桥“ 彩虹桥” ,桥地板就是将芳纶棒作为PC( 预应力混凝土) 空芯地板的补强材料使用。其特征是对盐害有优良的耐久性,还可免去维修保养” 。。4FRP片材在修补加固桥梁方面的应用FRP片材在修补加固桥梁方面的应用实例很多,尤其是近l Oa来,因地震多,桥板、桥梁、桥柱等产生裂纹不能使用。假如用钢板、钢筋混凝土修补加固,费工费时,施工不方便,而选用FRP片材就很方便。现在,采用碳纤维片材、芳纶片材修补加固桥板、桥梁和桥柱非常盛行,已有专门的片材生产单位、修补加固施工单位及施工方法。这里仅就日本、中国部分例子进行简述。日本采用FRP片材修补加固桥梁情况4.11995年1月17日,在日本Akasi 海峡中部发生阪神· 淡路大地震,伤亡7 000多人,许多建筑物被破坏,约造成10万亿日元的损失,其中建筑物、高架桥等损失高达8万亿日元。为了迅速抢修,在高架桥道路支柱修复工程中,选择了高性能FRP片材作为加固材料,与采用钢板焊接加固法相比,该加固材料质量轻、模量高、柔软自由度大、施工用设备简单,施工容易、不生锈、安全性好、工程费及日常保养费用低。例如,地震后在日本关西地区,被破坏的IR铁路桥结构物和隧道钢筋混凝土构件都使用FRP片材修补加固,经过几年实用证明,FRP安全可靠,获得施工部门及铁路用户好评。目前,FRP片材应用目标,集中用于高架桥公路的支承柱上。特别是大中城市中的高速公路桥支柱加固更为重要,以免地震受损” ‘ 。据说,有关芳纶厂商和大型建设公司还专门组成“ 芳纶补强研究会” ,并委托铁道综合技术研究所,制订出“ 采用芳纶片材,设计、施工铁道高架桥柱的耐震补强方针” ,已于1996年12月完成。还专门召开有关铁道事业人员参加的报 第2期毕鸿章:复合材料在建桥及修补加固桥梁方面的应用.47.告会,进行介绍和实施所制订的方针:关于使用芳纶片材补强,充分利用已有的研究成果,把铁道框架结构的高架桥作为修补加固对象,对必须特别确认的事项,如剪切补强效果、变形性等,需采用实物模型进行载荷试验,把补强耐力评价和韧性率评价等都纳入方针内容。据称,芳纶片材用于耐震补强加固有以下特点:强度高,耐久性优异,被其加固的混凝土结构件耐震性能大幅度提高:轻质、同树脂粘合性好、施工性优良和工期短;耐腐蚀和电绝缘性好,不必担心发生电气事故‘ 51。日本有不少单位和厂家研制和开发FRP片材,如日本东燃公司的产品名“ pr,夕}” ,1993年已商品化;东丽· 杜邦公司的产品名“ 夕歹于一制夕一p” ,1993年已商品化;日本帝人公司的产品名“ 于夕/一乡夕一p” ,1996年已商品化。还有些厂家产品就不一一列举⋯ ’ 。中国采用FRP片材修补加固桥梁情况4.2FRP片材用于修补加固混凝土建筑物及桥板、桥柱等技术,在中国也犹如雨后春笋般蓬勃发展,并取得令人睹目的业绩。从事这项事业起步较早的单位有冶金部建筑研究总院工程结构研究所等院所和高校,在该项技术研究和推广应用中,作出显著成绩。据说,采用FRP片材已修复加固几百个工程项目,仅使用的碳纤维就多达200 t/a以上⋯1。在FRP片材开发营销方面,杭州索奇先进复合材料有限公司出售的索奇牌碳纤维片材系列产品,如网格热压型、经向编织型、纬向编织型等各种规格品种,供用户选择使用,已取得很好效果。北京特希达科技有限公司与冶金工业部建筑研究总院,已于2001年11月取得“ 碳纤维片材修复补强混凝土结构工法” 国家级工法证书。采用碳纤维片材加固的典型例子,有浙江宁波同三线高速公路立交桥、江苏镇澄运河大桥腹板、沪宁高速公路丹阳运河大桥等,不胜枚举。5结语如上所述,FRP已在步道桥、公路桥、桥地板和修补加固桥方面获得应用。充分发挥了FRP轻质、高强、耐腐蚀、非磁性、施工设备简单、易施工等优点。但是也有不足之处,如成本高,像FRP步道桥与同样规模钢步道桥相比造价要高2倍以上:FRP用于建造公路桥,还仅限于l om 长以下短小桥,长桥、大桥仍受限制;加工制造大断面的FRP型材,还缺少大型拉挤设备,尚需业内人员不断研制和创新,任重道远。采用FRP片材修补加固桥板和桥柱成效明显,应用前景广泛,尤其是中国地域辽阔,公路和铁路线路很长,河流多桥也多,应加大力度推广应用。参考文献:Il】明岚政司.土木构造物之FRPo C扎加jIJ 1.强化歹乡叉于岁夕叉,2004,50(7):6—12.李京文,等.建材企业商品手册【M I.北京:中国建筑工业出版社,1987.毕鸿章.补强混凝土用芳纶棒IJ 】.高科技纤维与应【2I13J用,2004,29( 1) :53—54.王曙中.高性能纤维FRP薄层材料修补增强建筑物fJ I.高科技纤维与应用,1998,23(I):29—3I.毕鸿章.土木建筑领域中的纤维增强复合材料【J 】.高科技纤维与应用,1999,24(3):46—49.毕鸿章.日本采用芳纶板进行耐震补强l J l .高科技纤维与应用,1998,23(1):42.陈绍杰,申屠年.先进复合材料的近期发展趋势【J 1.高科技纤维与应用,2004,29(1):2—3.14l15】16l17lAppl i cati onof FRP i nbui di ng bri dgeandstrentnei ng bri dgeBIH ong—zhang( N anj j ngFj ber G J ass Research and D esi gn Insti tute,N aIIj i ng2l O O l 2Chi na)Abstract:Introduced the FRPappncati onsi nbri dge constructi on( Exam pl e,FRPw al kbri dge、FRP road bri dge and FRP noors of roadbri dge) and bri dge strengtheni ng byFRP sheets.Key w O rds:FRP;bri dge;strengthen 万方数据 复合材料在建桥及修补加固桥梁方面的应用复合材料在建桥及修补加固桥梁方面的应用作者:毕鸿章, BI Hong-zhang作者单位:南京玻璃纤维研究设计院,江苏,南京,210012刊名:高科技纤维与应用英文刊名:HI-TECH FIBER & APPLICATION年,卷(期):2005,30(2)引用次数: 参考文献(7条)参考文献(7条)0次 1.明岚政司 土木构造物とFRPのこれか 2004(7)2.李京文 建材企业商品手册 19873.补强混凝土用芳纶棒[期刊论文]-高科技纤维与应用 2004(1)4.王曙中 高性能纤维FRP薄层材料修补增强建筑物 1998(1)5.毕鸿章 土木建筑领域中的纤维增强复合材料 1999(3)6.毕鸿章 日本采用芳纶板进行耐震补强 1998(1)7.陈绍杰.申屠年 先进复合材料的近期发展趋势[期刊论文]-高科技纤维与应用 2004(1) 相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 陈浩然.高鹏.白瑞祥.Chen Haoran.Gao Peng.Bai Ruixiang 考虑桥联影响的含分层损伤复合材料夹层板屈曲分析 -宁夏大学学报(自然科学版)2000,21(4) 基于Zig-Zag模型和Mindlin一阶剪切理论,给出考虑桥联影响的具有表板与芯体分层的复合材料夹层板屈曲分析有限元方法,并以单向受压下含分层复合材料夹层板为例, 讨论了桥联刚度、铺设角、损伤区大小对复合材料夹层板屈曲特性的影响.通过典型算例的参数讨论发现,当桥联刚度达到某一特定值时,含损复合材料夹层板的屈曲临界力和模态出现跳跃,其中由局部失稳转为混合失稳模态时,其临界力的跳跃幅度最大, 故若合理利用桥联刚度,设计者可提高含损复合材料夹层板的抗屈曲能力.2.期刊论文 吕念春.唐立强.程云虹 复合材料桥连的断裂动力学模型 -力学季刊2004,25(1) 复合材料产生裂纹后,其纤维处形成"桥连",这是一个不可避免的现象.由于桥连问题很复杂,在数学方法的处理上有很大困难,至今人们研究大多是桥连的静力学问题,而对其动力学问题研究得很少.为了便于分析复合材料的问题,将桥连处用载荷代替,当裂纹高速扩展时,其纤维也连续地断裂.只有建立复合材料的桥连动力学模型,才能更好地研究复合材料的断裂动力学问题.通过复变函数论的方法,将所讨论的问题转化为Ri-emann-Hilbert问题.利用建立的动态模型和自相似方法,得到了正交异性体中扩展裂纹受运动的集中力P及阶跃载荷作用下位移、应力和动态应力强度因子的解析解,并通过叠加原理,最终求得了该模型的解.3.期刊论文 吕念春.程靳.金琰.屈德志.LU Nian-chun.CHENG Jin.JIN Yan.QU De-zhi 复合材料中桥连问题的裂纹动力学模型 -工程力学2000,17(6) 复合材料大多由纤维和基体组成,宏观是各向异性的。产生裂纹后,其纤维处形成"桥连"。至今人们研究大多是桥连的静力学问题[1]。本文建立一种桥连动力学模型,将桥连处用载荷代替,当裂纹扩展时,纤维也连续的开裂。文中首次求得了正交异性体中扩展裂纹受运动的集中力Pt/x作用问题的解析解,并利用这一解,通过迭加最终求得了该模型的解。4.期刊论文 胥红敏.吕念春.程靳.XU Hong-min.LU Nian-chun.CHENG Jin 复合材料桥连的裂纹动力学模型问题的解 -哈尔滨工业大学学报2005,37(6) 为了更好地对复合材料产生裂纹后在纤维处形成的"桥连"进行研究,建立一种桥连动力学模型,并对其动力学问题进行了研究.将桥连处用载荷代替,当裂纹扩展时,纤维也连续开裂.求得了正交异性体中扩展裂纹在坐标原点分别受到运动阶跃载荷、常数运动载荷作用的解析解,并通过迭加最终求得了该模型的解.5.会议论文 周晔欣.黄争鸣 考虑静水压力影响的复合材料桥联理论 2008 纤维增强复合材料在静水压力作用下通常会表现出一些不同常态的性能,如模量、强度等将随着静水压力的增大而有不同程度的提高.为了考虑这种静水压力的影响,本文基于三维复合材料细观力学桥联模型,对基体材料的模量及强度判据进行了补充和修正.将预报结果与实验数据进行对比后发现,本文的方法能对复合材料在静水压力下的性能特征及变化趋势进行较好的模拟,拓宽了桥联模型的适用范围。6.期刊论文 姜民政.吕念春.程靳.JIANG Min-zheng.LU Nian-chun.CHENG Jin 复合材料桥纤维拔出的断裂动力学模型 -哈尔滨工业大学学报2005,37(3) 在一无限的正交各向异性体的弹性平面上,对具有桥纤维平行自由表面的一个内部中央裂纹,提出了复合材料桥纤维拔出的动态模型.通过简化Keldysh-Sedov混合边界值问题的动态模型,呈现一简单和容易的解析解.求得了正交异性体中动态扩展裂纹受非均匀力作用问题的解析解,并利用这一解,通过迭加最终求得该模型的解.7.学位论文 赵宇明 复合材料层间短纤维桥联分析 2001 该文根据弹性基体随桥联纤维而发生形变的特点,利用现有的有限元程序计算出了基体的垂直支承刚度和基体破坏应力.研究了基体宽度的选取方法,讨论了纤维/基体弹性模量比与界面强度对基体支承刚度的影响,对界面的受力情况进行了分析.在该文中,将基体对纤维在垂直方向和水平方向的支承简化为具有相同支承刚度的垂直弹簧.水平支承刚度利用增无限大空间的平面上的圆域受切向载荷作用时的解析解经过平均处理得到.在现有的向何非线性平面问题有限元程序基础上加以改进,得到可以计算桥联力的有限元程序,并得出了碳纤维增强树脂基复合材料层间分别用短的碳纤维和芳纶纤维增韧时的单根纤维桥联力,得到了桥联短纤维的桥联力与裂纹张开位移的关系曲线.该文研究揭示了层间短纤维强韧化的机理及影响因素,为进一步的理论和实验 研究提供了基础.8.会议论文 韦忠瑄.沈庆.李跃.陈徐均.孙鹰 轻质复合材料制作的桥脚舟的静力分析 2004 本文针对钢质桥脚舟存在的抗沉性差、易腐蚀、难维护等问题.选用复合材料管材组成网架作为受力结构,在其内部填充轻质发泡材料制成的实心舟(简称网架实心舟)作为钢质舟替代物.确定了网架结构形式,建立了力学模型,应用SUP93软件分析了在静载作用下舟体的受力和变形.计算结果表明,用网架实心舟代替钢质桥脚舟是可行的,值得进一步的研究.9.会议论文 矫桂琼.赵剑衡 复合材料Ⅰ型层间断裂韧性试验中的纤维桥连 199410.外文期刊 Giuseppe Pezzotti. Hiroyuki Suen Measurement of Microscopic Bridging Stresses in anAlumina/Molybdenum Composite by in Situ Fluorescence Spectroscopy通过现场荧光光谱学测定氧化铝/钼复合材料的显微桥联应力 The R-curve behavior of an Al2O3 ceramic with 25vol% of molybdenum-metal particles added was studied by usingfracture-mechanicsexperiments and in situ piezospectro-scopic measurements of microscopic bridging tractions. Crackswere propagated by usinga crackstabilizer, which allowedstable crack growth in a bending geometry. Microscopic bridgingstresses were measured in situ duringfracture propagation bydetecting the shift of the Cr3+ fluorescence lines of Al2O3.Laser spots ~1 ?m in diameter and ~10 ?m deep werefocused atthe ceramic/metal interface of the bridging sites, and theclosure stresses that acted on the crack faces were recordedas afunction of external load. The maximum stress that wasexperienced by the stretched metal particlesprior to finalfailure was ~0.4 GPa.The maximum stress magnitude was notmarkedly different in relatively small (i.e., <5 ?m) metalparticles, failing with largeductility, as compared withlarger particles which, instead, fractured in semibrittlefashion. A map of bridging tractions along thecrack wake wasconstructed under a constant stress intensity factor, almostequal to that which is critical for crack propagation.Usingthis map to theoretically predict the rising R-curve behaviorof the composite led to results that were consistent withthefracture- mechanics experiments, thus enabling us to explainthe observed toughening, primarily in terms of a crack- bridgingmechanism. 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gkjxwyyy200502010.aspx下载时间:2010年1月13日

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