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2020 - 05 - 19
如今市面上的扭转试验机的产品类型众多,各种产品在性能、功用及质量上都有着很大的区别,用户在选购卧式弹簧扭转试验机时需要从多个方面进行思索。毕竟不同种类的扭转试验机其应用的侧重点也是不同的,下面就一起来了解一下选购扭转试验机要考虑的几种方面,希望能够协助用户更好的应用产品。一、应用范围扭转试验机普遍应用于各种金属、非金属及复合资料,如木材、塑料型材、电线电缆、纸张、薄膜、橡胶、医药、食品包装资料、织物等进行拉伸性能指标的测试。同时可依据用户提供的规范定做各种实验数据处置软件和实验辅具。数字显现电子实验机合适于只求力值、抗拉强度、抗压强度等相关数据的用户,如需要取较为复杂参数,扭转试验机是更好的选择。二、使用性能扭转试验机不用油源所以更清洁,使用维护更便当;它的实验速度范围可进行调整,便当加配相应安装来做各项资料力学实验能够做到一机多用。扭转试验机主要采用伺服电机作为动力源,丝杠、丝母作为执行部件,完成实验机挪动横梁的速度控制。三、构造特性扭转试验机主要采用高压液压源为动力源,采用手动阀、伺服阀或比例阀作为控制元件进行控制。普通实验机只能进行人工手动完成加载,属于开环控制系统受价钱要素的影响,扭转试验机普通采用液压压力传感器。而扭转试验机则是采用伺服阀或比例阀作为控制元件进行控制。总而言之,选购扭转试验机要考虑的分别有应用范围、使用性能以及构造特性,毕竟同一类产品在这些方面会有很多的差...
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2020 - 05 - 28
现代技术日新月异,各行业的设备也逐渐升级,其中测试或试验设备就是典型代表。现有应用的测试或试验设备类型多样,比如疲劳试验机。据统计,一台疲劳试验机的工作时长大约为1000个小时,可以连续24小时运作。高强度的运转在一定程度上损伤机器寿命,这也就要求我们需要进行日常护理,减少损耗,延长使用寿命。第一、疲劳试验机的操作细节操作疲劳试验机时需要格外注意操作细节,才能减少对试验机的损害。具体操作细节如下:1. 进行实验前,首先需把夹头至中间合适位置,为试验过程创造足够的试验空间来提高成功率;其次,检测急停按钮是是否能正常使用。2. 实验过程中,一旦出现异常情况,需即刻按下急停按钮,暂停试验,确认异常原因并解决后才可继续试验;整个实验过程中,疲劳试验机一定使用单独的电源,且具备漏电短路功能。3. 实验必须配备接地措施,保证安全性和减少周围大型用电设备对试验机的干扰。第二、疲劳试验机的维护保养对于疲劳试验机的维护保养是日常进行的工作,但是也对延长试验机的寿命起着巨大的作用:1. 日常防水防潮,尽量保持机械的干燥清洁。试验机的重要机械结构,在潮湿期间,裸露在空气中的器械零件以及长期不用的辅助零件,需时常涂抹防锈油,避免生锈和减少磨损,延长试验机使用寿命。2. 应保持夹具钳口和相对平滑表面的整洁,减少磕碰;要立即清理残留在钳口中的碎片;假如堵塞了钳口尺部分,需使用软刷蘸取汽油进行清洁,万万不能使用...
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2020 - 05 - 19
在很多材料工艺的研究领域当中,人们会通过相关方式来测试一种材料的弯曲疲劳程度,而通过具备先进技术原理的弯曲试验机人们可以很精准的得到相关数据。尤其是一些行业资深平台所提供的结构实验机,更能出色的完成弯曲试验的任务。那如今在行业内大家都很推荐的弯曲试验机设备这么可靠的原因是什么?一、技术原理先进可靠首先很明显的是大家认为弯曲试验机足够可靠就是因为其检测的方式足够的科学合理,显然这主要是得益于弯曲试验机用到的技术原理是十分符合相应检测领域技术要求的。而足够先进可靠的技术原理,也进一步保证了人们使用弯曲试验机得到的结果的真实性。二、制造工艺成熟出众当然同时人们也感受到了备受喜爱的弯曲试验机各方面做工工艺都达到了先进的水准,这主要是得益于设备的研发制造机构十分重视基础工艺的革新和管理把控,所以可以发现弯曲试验机在多种情况下都能讲核心技术功能优势发挥出来。三、操作方式简单便捷另外大家感到弯曲试验机足够可靠的原因还在于其用起来是十分方便的,方便快捷的操作体验意味着大家只需要花费较少的精力,就能够快速得出一种才来的抗弯曲疲劳能力。当然这也是得益于这类结构试验机和研发设计人员足够了解客户需求。很明显人们都比较推崇的弯曲试验机这些年来在行业中的人气达到了越来越高的水准,基于先进的技术原理和足够成熟的工艺该类设备的应用品质一直很高,当然更为关键的是这类弯曲试验机简便高效的操作模式也更让人感到足够的可靠...
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2020 - 05 - 12
在建筑材料、金属材料的力学检测上,由于弹簧试验机能进行良好的控制性能及实验精度测试。汽车钢板弹簧试验机得到普遍应用,在大型钢铁企业及质检单位实验室里,弹簧试验机常常是多台进行高负荷运转,而实验人员大多缺乏对仪器的颐养维护经历,因而经常呈现问题以至有的用户埋怨仪器有问题其实不然,下面介绍一下弹簧试验机日常维护有哪些?1、及时切断电源大家在不使用切断电源的时候记得及时切断电源,防范不测的事情发作,而且大家及时切断电源对弹簧试验机的性能稳定也十分的好。所以及时切断电源关于大家来说是十分的有必要,这是对机器一种不保护的表现,大家切记要留意下。切断弹簧试验机电源在实验过程中不可防止的会产生一些粉尘,如氧化皮、金属碎屑等等,假如不及时打扫会对某些零件的外表产生磨损、划伤等。2、维护的工作人员要经过专业的培训在使用切断弹簧试验机电源的时候要经过严厉的培训才能够使用,有的客户没有经过培训在不懂的状况下就使用,这样经常会招致损坏到切断电源。大家是要留意这个状况的,而且大家在留意维护的状况下使用,就可以处理很多不用要的费事,所以这是必需要经过专业人员培训才能够使用的。3、定期清理卫生和防腐工作维护在切断电源使用前使用中都是需要,日常中需要留意弹簧试验机零件的清洁、恰当的紧固和光滑是不可少的,依据实验流程做好调试工作。定期检查主机和油源,每使用一段时间就要对特殊部件进行彻底的清洗和涂抹光滑油,避免零件之...
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2020 - 05 - 11
弹簧试验机主要分三类分别是弹簧拉压实验机、弹簧改变实验机和弹簧疲倦实验机。所以高精度弹簧试验机厂家的弹簧实验机的日常维护不能放松,既保证用户的安全又延长弹簧实验机的寿命,所以弹簧实验机的维护对大家来说是十分重要的。下面一起来了解一下弹簧试验机在使用过程中有哪些需要注意的事情?1、注意试验机的工作环境要干燥弹簧试验机为大型精细测试仪器应特别留意防水防潮,中横梁及工作台应经常涂抹防锈油以避免生锈。对弹簧试验机中易锈件或长期不用的辅具,如夹具、钳口、衔接销等,应涂抹防锈油。假如钳口尺局部被梗塞,请用钢刷蘸汽油清洗忌用坚硬工具进行清算。腐蚀是使紧固件毁坏的主要方式之一,对汽车摩托车以及各种车辆机械会形成很大的损失。2、注意尽可能减少误差弹簧试验机对于消费型的企业来说应该是比较重要的,使用的不当有可能形成实验的误差,产品只要经过严厉的实验才能大量的消费进而投放市场,因而关于弹簧实验机使用要求应该细致的把握。弹簧试验机应该留意对夹具的钳口或相对滑动的外表应坚持洁净防止磕碰,应及时清算留在钳口中的碎渣碎片。3、注意提高实验的效率和精准度可对弹簧试验机进行一点或者多点自动测试并可预设规范值、上下偏向范围,弹簧试验机可自动判别力值高于规范值还是低于规范值并可打印出报告。经过自动并盘按键可完成压盘之间位移自动清零,提高实验的效率和精准度,免除实验前需要手动丈量位移然后输入控制程序的费事。总而言之,弹簧...
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2020 - 04 - 22
很多领域当中各种金属材料在投入到实际使用之前都需要经过专业化的检测,尤其是通过材料试验机这样的设备对金属材料拉伸程度及抗疲劳程度的检测十分重要。像拉扭试验机这样的设备检测得出的数据信息,有助于让相关机械制造单位优化产品品质。那如今使用频率越来越高的材料试验机设备具体有什么样的特色?一、操作方式简单在部分的研究加工领域当中需要对不同的材料进行大量的材料疲劳测试,而基于人气高的材料试验机设备相关单位可以快速的对设备进行专业化的操作。这主要是得益于这类材料试验机设备在操作模式和功能设计方面所具备的便捷性。二、适用类型多样当然同时人们也可以感受到行业先进的材料试验机设备可以测试的材料类型十分丰富,而一些综合性的材料试验机还可以对相同材料的不同疲劳指数进行精准化的检测。而这种具备良好适配性的材料试验机设备显然是适合很多材料研究和制造机构的。三、自身抗疲劳能力强另外人们在长期使用情况下也发现了人气很高的材料试验机自身具备的抗疲劳能力很强,也就是说材料试验机在长期进行高强度测试的情况下,其各部分功能状态都保持得比较好。当然很明显的是这主要是得益于材料试验机设备厂商成熟的技术原理和制造工艺。以拉扭试验机为代表的各类材料测试设备,在如今的时代当中具有越来越高的人气,大家通过多种类型的或综合性的材料试验机可以快速精准地测试出相应材料的强度或韧性。而凭借良好的抗疲劳性也让该类材料试验机设备,在行业当中得...
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2020 - 04 - 20
在汽车进厂检验之时总会用到一样工具弹簧试验机,它是一种可以检测起到缓震作用的弹簧强度及其使用时间限度的工具,所以这种试验机在保护安全方面和试验方面可以有很多用处,这三个方面是大家选择时发现的这台机器的好处。1、测试的精度高汽车驾驶的过程中一些细小零件的损伤都有可能造成事故,所以测验的结果一定不能是模棱两可的,不能模糊不清必须非常准确。这就要求我们所购买的弹簧试验机的精度要高,可以发现品质好的弹簧试验机能将弹簧的检测精度控制在非常微小的范围内,给使用者提供更准确更放心的后期结果。2、检测的强度大一台好的弹簧试验机在使用的过程中对于检测的拉力幅度,必须是非常巨大的才能满足日常的工作需要。因为汽车相对于生活中的其它物品来说体积较大质量较重,所以它在一些方面对于生活安全的影响很大。而想要弹簧起到减震的效果就必须在原来的基础上,增加它的硬度使弹簧不能被轻易拉起,一台广受好评的弹簧试验机在工作时必定要增大承受压力。3、使用寿命长弹簧试验机在这么长时间的检测时间里可能会有比较大的磨损,必然面临着使用寿命及其相对的性价比的问题。高强度作业的机器需要承受更大的打击,所以消费者在使用弹簧试验机的时候可以发现它的使用寿命较长,能够供给多台机器长时间的检测和运作。而弹簧试验机在制造的时候必然会考虑到这一点,在机身和工具上尽可能的增加它的硬度。现在的弹簧试验机生产厂家在设计产品的时候,对于机器质量的检测非常...
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2020 - 04 - 16
如今各类材料市场的成熟化发展,让相关材料的各类物理化学性能受到了大量的关注,人们通过各类专用试验机可以迅速得出一款材料像抗弯曲疲劳度这样的信息。尤其是一些出自于资深厂家渠道的专用试验机可以精准的为相关信息需求者提供帮助。那这些年来人们关注的专用试验机技术发展迅速的原因是什么?一、行业市场需求不断扩大首先人们都十分信赖的专用试验机品牌商这些年来的发展趋势是大家有目共睹的,可以发现得益于相关市场需求的扩大,人们对专业级专用试验机有着更高的要求,而这种市场需求也就是驱动更多专业机构投身到专用试验机技术研究领域的关键驱动力。二、相关技术越来越成熟当然人们也可以发现这些年来专用试验机市场的相关设备类型越来越丰富多样,显然这主要是得益于当今各类机械制造和测试仪器的相关技术处于高速发展的阶段,技术环境的整体进步显然让疲劳寿命试验机等多种类型的试验设备迅速升级。三、专业机构合作加深另外当今很多领域对于使用专业级专用试验机来进行测试得出相应结果的要求越来越高,而基于相关产业不同机构的合作,让这类设备在不同领域当中切实得到了大量的实践应用机会,显然多方面专业机构的深入合作也让专用试验机设备的应用价值越来越高。像疲劳寿命试验机这类测试性的设备仪器,在重视材料品质的时代当中大有用武之地,综合性的专用试验机可以迅速对金属在各种情况下的金属抗疲劳指数进行精准化的检测车,当然大家也充分感受到了专业机构的合作加深...
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2020 - 03 - 31
尽管普通人接触疲劳试验机的几率颇低,并不妨碍该设备在领域内的全面使用,目前升级后的版本在性能和准确度上均有明显提升。所有这类型的设备均逃脱不了必要的疲劳检测,完成度不佳的设备会惨遭淘汰,这也是使用者不愿目睹的场景。谈及常常令使用者牵肠挂肚的内容,当属疲劳试验机的一部分重要特点。1、整个试验花费的时间关于疲劳检测所耗费的时间一直令使用者颇为关注,毕竟后续工作亟待开展,倘若疲劳试验机在检验上花费的时间过久,使用者的工作计划会被全部推翻。疲劳试验机理应秉持高效稳定的运行速率,尽可能在原有基础上做好升级,切勿拖延时间。2、检测数据是否具备一定参考价值疲劳试验机会在不同阶段出具侧重点不一的结论,直接描述出被试验对象存在的属性与特征,包括接下来对该对象功能的全面评判。假设疲劳试验机的检测存在较大失误,明显应该变高的指数骤然下降,相对应的评定工作会大受干扰,结论也会失真。3、如何比对数据的准确性许多销售疲劳试验机的机构会拿准确性作为一大卖点,初次接触该装置的消费者会心存疑惑,进而提出如何比对数据准确性的问题。负责销售疲劳试验机的人员要预先考虑到该问题,从专业角度做出细致化分析,并结合现实案例提高说服力。总而言之,疲劳试验机囊括的这几大特点始终牵动着使用者的心,此外其售卖价格与后续维护工作均在考量范畴内,严谨细致的态度应贯彻始终。无论如何都要认准品质优良的疲劳试验机,否则会对接下来的使用埋下不利隐...
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2020 - 03 - 27
对疲劳试验机不了解属于正常现象,有人在看到这一名称时会萌生疑问,毕竟以疲劳二字命名的设备相对较少,未曾涉足该领域的人自然摸不着头脑。疲劳检测是该类设备始终在发挥的关键功效,也是促使准客户下决心购买的重要理由。鉴于大多数人属于初次使用疲劳试验机,故对其中涉及到的一些事项常常处于忽略状态。1、直接摒弃正确使用规程许多人察觉到疲劳检测获取的数据精准度差,极有可能是未按照正确规程操控疲劳试验机,导致其中的某项环节出现较大偏差,致使准确度大打折扣。疲劳试验机是有相应工作流程和规范的,未按照规则的实施行为会取得适得其反的结果,故不能掉以轻心。2、完全不采取相应维护措施使用疲劳试验机常忽略的事项包括维护措施的缺失,尽管大部分人能清楚意识到维护工作对使用期限的影响,仍然有少部分人完全不采取任何措施。即便疲劳试验机拥有合理构造与过硬品质,不善加维护也会成为一无是处的摆设,降低性价比。3、不及时记录试验数据在使用疲劳试验机时常常忽略的事项还包括对数据的错误记录,每个阶段的检测均会出具相应结论,此时理应及时记录在统一规定的位置。不建议凭借自身记忆力去推测疲劳试验机的数据,一旦出现遗漏或某位数标记错误,产生的后果将不堪设想。使用疲劳试验机常忽略的事项正如上文描述的那样,读完之后可与自身平时的表现相对照,将发现存在的不恰当之处比比皆是。疲劳试验机虽然扮演的是辅助设备的角色,但也要在合理使用的前提下加以运行,...

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

日期: 2019-09-11
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钢-连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

试验方法研究

罗云标1  吴刚1,2  吴智深2,3  王燕华1  王焰4

(1.东南大学木工程学院  南京  210096; 2.东南大学城市工程科学国际研究中心  南京  210096: 3.日本茨城大学工学部 日立县 316-8511; 4.北京特希达技术研发有限公司   北京  00011)

 

摘要:本文介绍了钢-连续纤维复合筋(SFCB)的制作方法,设计了钢-连续纤维复合筋单向拉仲试验装置,完成了SFCB单向拉仲试验,试验表明,其破坏特征理想,试验结果与理论计算值符合较好,证明s这种测试方法能够较好地测定SFCB的力学性能,为进一步系统研究SFCB的力学性能打下了基础。

关键词:钢连续纤维复合筋轴向拉伸破坏模式试验研究

 

Experimental Study on Test Method and Mechanical Properties of Steel-Fiber Composite Bars (SFCB)

LO Yunbia1 WU Gang1,2  Wu Zhishen2,3   Wang Yanhua1  Wang Yan4

(1.Collcge ofCivil Engincering Southeast Universiy, Nanjing 210096, China; 2.Intemaional Isiute for Urban SystemsEngincering, Nanjing 210096, China; 3.Department of Urban & Cil Engincering, Ibaraki University, Hiachi 316-8511,Japan; 4.Beijing Texida technology R & D Co.Lid , Beijing 000 , China)

Abstract: This paper studies the mechanical properties of the steel-fiber composite bar (SFCB) under

axial tension. The fabrication method of SFCB is introduced and a special testing device is designed to carry out

the experiment. The failure mode of specimens is reproduced as the expected resul. The designed test method is

validated by comparisions of measured data from experiments with thcoretical ones.

KeyWords: Stefibere composite bars, Axial tension, Failure mode, , experimental study

钢筋是木建筑结构主要的构造和加强材料,可是,由于容易腐蚀等问题,严重损害了构造物的性能和使用寿命。另外,由于钢筋是种弹塑性材料,其增强的结构屈服后承载力基本不再提高,导致钢筋混凝结构在遭遇强地震作用后,往往变形过,可恢复性能差。吴智深、吴刚1,2提出用连续纤维复合材料包裹普通钢筋的方法,复合出一种具有良好耐腐蚀性的钢-连续纤维复合筋(SFCB)。试验证明,这种新型的复合筋不仅具有良好的耐腐蚀性{1},还具有稳定的屈服后刚度(二次刚度)以及理想的可恢复性,可利州SFCB,开发出损伤可控且可恢复性良好的新型混凝抗震结构。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能


 

但是,日前对钢-连续纤维复合筋的力学性能测试还没有套规范、标准且有效的测试方法,接限制了这种新的增强材料在工程中的推广和应用(图1为某厂家生产的钢-连续纤维复合筋,日前主要利用其耐腐蚀性作为加筋锚杆在边坡支护等岩土工程中应用)。为进一步系统研究钢-连续纤维复合筋(SFCB)的力学性能,本文介绍了SFCB的制作方法,设计了SFCB单向拉伸试验装置,并完成了SFCB的单向拉伸试验。

1试验概况

1.1 试件制备

2为SFCB的制作示意图。表1列出了制作试件州的原材料的基本力学性能参数,其中连续纤维复合材料采用碳纤维布及玄武岩纤维布,钢筋芯.材采用φ 10带肋钢筋。

试件的制作步骤如下:钢筋表面除污一>纤维布刷树脂一>纤维布包裹一>纤维束缠绕一>固化成型。   具体过程如下: 1) 首先砂纸轻轻去除钢筋表面的锈污,然后用纱布蘸丙酮清洗千净  2)如图2所示,将剪裁好的纤维布铺设平整,502粘结剂分五点与钢筋粘结以作临时固定,然后均匀涂刷环氧树脂,随后使用罗拉均勾滚动挤压,保证纤维丝束的树脂浸渍饱满 3) 用长钢条压紧纤维布的另一端,从与钢筋五点粘结的端缓缓转动钢筋并施加与钢筋轴向乘真的张拉力,以实现纤维布对钢筋密实均匀的包裹 4)沿筋材轴向用胶手套挤去多余的树脂,最后用浸渍过环氧树脂的玄武岩纤维束沿与筋材轴向成45°在螺纹筋的肋牙间环向缠绕,便制成本试验的钢一连续纤维复合筋。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能



SFCB尚化成型后,为了能在试验机上进行拉伸试验,还需要在SFCB两端作锚固处理。由于纤维是一种典型的各向异性材料,其横向与纵向强度比较小,仅为1: 20左右。因此传统的夹片式锚固不适用于SFCB,否则将会由于其横向强度过低导致筋材的外包覆层在锚内区过早火效。为了保证锚具系统具有可常的锚固性能,试验时SFCB中钢筋和纤维的强度均能够得到充分的发挥,本试验采州粘结式锚具(如图3所示)对SFCB进行锚固,粘结介质采州北京特希达技术开发有限公司研究配制的多成份混合胶,其强度高,粘结效果好,能满足本试验研究的要求。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

图3 粘结式锚具


 

以下是试验中需要特别考虑的内容: 1) 由于是筋材单向拉伸试验,筋材的轴线与仪器的中心之间的偏心对试验结果会有较大的影响,故特别设计了附加对中螺母,以保证拉伸力和筋材的轴线在一真线上; 2)为了防止筋材在伸入锚具时在锚具端部易发生应力集中导致过早失效破坏,在该区段采取增加纤维布层数的方法予以加强保护,如图4所示。

最后,制作完成后的SFCB试件见图5、图6。


钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

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1.2试验装置

由丁SFCB试件两端的粘结式锚具带有外螺牙,可以很方便地通过螺母、固定钢板及螺栓 MTS电液伺服疲劳试验机相连接(如图7所示)。本试验采用两套试验数据测量及采集系统, 套是MTS试验机自带的测量系统,通过试验机身的传感设备测量并采集试件两加载端之间的荷载和位移。第套试验数据采集系统如图8所示,其中试验过程中的复合筋张拉力通过力传感器测量,筋材的拉伸应变通过用LVDT双侧电子引伸仪(单侧电子引伸仪相比,能够消除筋材弯曲对拉伸应变测量的影响)测量,同时在SFCB试件中部两侧粘贴电阻式应变片与之校核,以上测试仪器均连接到TDS303静态应变测试仪上进行数据采集。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能


之所以采用两套试验测量系统,是为了测得试件单向拉伸试验的全过程曲线。由于在试验过程中将经历纤维断裂及钢筋断裂,为保护电子引伸计,需在纤维断裂前将其卸下,而纤维断裂时应变片也将火效,这样若仅采用第二套系统无法测得试验的全过程曲线。而若仅采用第套测量系统,在试验初期荷载和位移较小时测得的误差较大。采用两套测量系统,在小变形阶段,以第二套测量系统数据.为主,在大变形以及卸去电子引伸计后,以第套测量系统数据为主。另外,两套测量系统间可以相互校定,从而得到理想的试验全过程曲线。

1.3 试验过程与结果

试验过程中采用位移控制的加载方式。通过螺、钢板及螺栓将SFCB试件安装在MTS试验机后,以0.5mm/min的加载速度进行单轴静力加载。在加载初期,钢筋内芯和纤维外包覆层共同承担荷载,当拉伸应变约为0.002时开始发生屈服现象,表现为SFCB的应力水平随应变增加而提高的幅度减小,但仍持续且稳定地增加,即SFCB表现了较高的屈服后刚度(二次刚度)。此时钢筋内芯已经屈服,不能承担更高的荷载,增加的荷载主要由纤维外包覆层承担。随着荷载的增加,当试件中部的纤维外包覆层断裂失效时到达其承载力峰值,随着纤维断裂,其承载力迅速下降,此时,外荷载由屈服后的钢筋内芯承担, SFCB的承载力基本上不再增加。试件的破坏形式也比较理想,首先是试件中部的钢筋屈服,然后是屈服钢筋附近的纤维断裂,最后是纤维断裂破坏处附近区段内的钢筋被拉断。

试验过程中主要有以下现象:

1)表现出了明显且稳定的次刚度,从钢筋屈服、纤维断裂破坏到钢筋断裂,破坏过程有很明显的阶段性。


钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

2)破坏部位比较集中,纤维断裂和钢筋屈服、断裂都发生在一个相对集中的区段,而其他区段基本_上没有发生的纤维破坏以及纤维钢筋内芯刺离等现象,如图9所示。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

3)如图10所示,锚固孔口处的锚固胶没有明显变形和裂纹,锚固胶与筋材接触面没有胶体脱开及滑移现象,说明锚固效果理想。


2、 SFCB应力-应变关系曲线的计算

基于钢筋和纤维复合材料的应力-应变关系,根据材料的复合法则,可以求得SFCB的应力-应变关系。如图11所示,钢筋采川双折线弹塑性本构关系模型,纤维复合材料采用线弹性本构关系模型。从开始张拉到钢筋屈服为SFCB的应变区间I,其拉伸应力为σ1弹性模量为E1,以及SFCB的应变为£,其表达式如式(1),(2)所示。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

式中,

Es、As、£y分别为钢筋的弹性模量、横截面面积、屈服应变;

EpAF分别为连续纤维外包覆层的弹性模址、横截面面积:

  A为SFCB横截面总面积,A=As+AF 


钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能



式中,fy εy分别为钢筋的屈服应力、屈服应变;εF为连续纤维外包覆层的断裂应变。

最后,连续纤维外包覆层断裂到钢筋断裂为SFCB的应变区间III,其拉伸应力为σm,弹性模量率为Em,不考虑钢筋的强化作用,且由于此时连续纤维外包覆层己断裂,故计算SFCB的应力时不计入连续纤维外包覆层的横截面面积,则其表达式如式(5), (6)所示。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

式中,Exmax为钢筋的断裂应变。

将试验结果与j理论计算结果进行比较,图12为其中一个试件的应力-应变关系,表2为该试件的具体试验结果。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

SFCB的应力-应变关系曲线可以看出,试验结果中的SFCB屈服点和屈服前刚度都与理论计算吻合得较好,说明本文设计的试验方法能较好地测定SFCB的力学性能。但是,对于屈服后的刚度和极限应变,试验值和理论计算值还有一定的误差,其中屈服后刚度的试验值要高于理论计算值,而极限应变值的试验值则低于理论计算值,分析其原闪是由于纤维外包覆层在拉剪同时作用下发生破坏,因此未能达到其材料的拉伸极限应变,至于试验结果的二次刚度值比理论计算高的现象以及是否存在复合效应等拟在进一步的试验及理论研究中继续探讨。

 

3结论

本文针对钢-连续纤维复合筋(SFCB)这种新型增强材料的特点,设计了其单向拉伸试验装置,有效地解决了筋材试验中的对中问题及锚内区应力集中导致筋材失效破坏的问题。完成了系列SFCB单向拉伸试验,试验表明,其破坏特征理想,试验结果与理论计算符合得较好,证明这种测试方法能够较好地测定SFCB的力学性能,为进步系统研究SFCB的力学性能打下了基础。

 

参考文献: :

[1]吴智谍,吴刚,吕志涛.具们稳定二次刚度的钢一连续纤维仪介筋

混凝上抗震结构[P].国家发明专利:20061006

[2]罗云标,吴刚。灵智深,王燕华钢-连续纤维复介筋拉伸力学性能

试验研究[]力学与工程,2007, 213-218


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