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纤维增强复合材料（FRP）的研究与应用
- 作者：张华 晋霞
- 出版社：中国水利水电出版社
- 出版日期：2017年03月
- ISBN：978-7-5170-5228-9
- 页数：164
优惠价:
¥
22.80
定价:
¥
38.00
标签：新能源
图书详情
内容简介
纤维增强复合材料是一种轻质、高强、耐久、耐高温并具有良好弹性的新型材料，原应用于航天、航空和国防工程。这种优良的新型材料用于土木建筑工程是近几年的事，现在已在民用建筑、工业建筑、水利水电工程和道路桥梁工程加固中开始得到应用，由于它独特的优良性能，一开始就得到了建筑行业界认可，尤其在建筑工程补强加固中，纤维增强复合材料使加固进入了一个崭新的阶段。本书对纤维增强复合材料加固混凝土输水洞技术进行了系统的理论分析和试验研究，并将该技术应用于工程实践。
本书共分8章，主要包括：目前国内外的现状和研究开发方向；纤维增强复合材料；纤维增强复合材料加固混凝土输水管黏结材料性能模型试验研究；纤维增强复合材料加固混凝土输水管技术模型试验报告；纤维增强复合材料在混凝土输水洞试验模型的应力及有限元分析；纤维增强复合材料加固混凝土输水管施工工艺研究；加固实例和工程实例等。
本书可供从事混凝土输水洞加固设计的技术人员、研究人员、工程施工人员、建设管理人员及其他关心输水洞结构加固问题的读者阅读和参考。
目录
- 版权页
- 前言
- 第1章 绪论
- 1.1 概论
- 1.2 国外碳纤维增强复合材料现状及研究开发方向
- 1.3 我国碳纤维加固技术现状及研究开发方向
- 1.3.1 我国碳纤维加固技术的现状
- 1.3.2 碳纤维加固混凝土结构技术的研究开发方向
- 第2章 纤维增强复合材料
- 2.1 玻璃纤维的基本知识
- 2.2 芳纶纤维的基本知识
- 2.2.1 芳纶纤维分类
- 1.聚对苯二甲酰对苯二胺（Poly-P-Phenylene Terephamide，PPTA）纤维
- 2.聚对苯甲酰胺（Poly-P-Benzamide，PBA）纤维
- 1.对位芳酰胺共聚纤维
- 2.聚对芳酰胺苯并咪唑纤维
- 2.2.2 芳纶纤维应用
- 2.3 碳纤维的基本知识
- 2.3.1 碳纤维概述
- 2.3.2 碳纤维的种类
- 2.4 纤维材料的力学性能
- 2.5 碳纤维增强复合材料
- 2.5.1 碳纤维增强复合材料概述
- 2.5.2 碳纤维复合片材的种类
- 2.5.3 常用碳纤维片材的力学性能
- 2.5.4 常用玻璃纤维复合材料的力学性能指标
- 2.5.5 配套树脂类黏结材料及性能指标
- 第3章 纤维增强复合材料加固混凝土输水管黏结材料性能模型试验研究
- 3.1 试验一：潮湿环境下粘贴碳纤维或玻璃纤维片材的黏结强度试验
- 3.1.1 概述
- 3.1.2 YZJ-6潮湿型结构胶主要成分
- 3.1.3 YZJ-6潮湿型结构胶力学性能
- 3.1.4 YZJ-6潮湿型结构胶在潮湿条件下黏结性能试验
- 1.试件黏结试验
- 2.模型黏结试验
- 3.1.5 结论
- 3.2 试验二：纤维增强复合材料和防护材料冲磨试验
- 3.2.1 概述
- 3.2.2 试件
- 3.2.3 试验依据
- 3.2.4 试验方法
- 3.2.5 试验结果
- 3.2.6 试验成果分析
- 3.3 试验三：纤维增强复合材料和黏结材料疲劳试验
- 3.3.1 概述
- 3.3.2 试验目的和试验内容
- 1.试验目的
- 2.试验内容
- 3.3.3 试验方法及试验装置
- 1.试验方法
- 2.试验装置和仪器
- 3.3.4 试件和疲劳试验参数的确定
- 1.试件的确定
- 2.疲劳试验参数确定
- 3.3.5 试验过程
- 1.准备工作
- 2.预试验
- 3.试验过程监测
- 4.中断试验检查
- 3.3.6 试验过程曲线
- 3.3.7 结论
- 3.4 试验四：混凝土修补材料试验
- 3.4.1 概述
- 1.环氧树脂砂浆
- 2.水泥砂浆
- 3.4.2 YZJ-4聚合物、聚丙烯纤维混合砂浆
- 1.主要成分
- 2.主要性能指标
- 3.使用中应注意的问题
- 3.4.3 环氧树脂类修补胶
- 1.主要性能指标
- 2.使用中应注意的问题
- 3.4.4 YZJ-4碎石混凝土
- 3.4.5 YZJ-4混凝土界面剂
- 1.概述
- 2.主要性能指标
- 3.5 结语
- 第4章 纤维增强复合材料加固混凝土输水管技术模型试验报告
- 4.1 试验目的和试验内容
- 4.1.1 试验目的
- 4.1.2 试验内容
- 4.2 模型设计及模型制作
- 4.2.1 模型设计
- 1.模型基本情况
- 2.FRP加固模型
- 4.2.2 模型制作
- 1.未加固模型（对比模型）
- 2.FRP加固模型
- 3.钢筋混凝土圆管模型（试件）分类编号
- 4.3 荷载模拟和加载方法
- 4.3.1 荷载分析
- 4.3.2 荷载模拟及加载
- 1.内水压力
- 2.垂直土压力均布荷载
- 4.4 模型破坏判断标准
- 4.5 钢筋混凝土圆管模型（试件）在均匀内压力作用下的试验
- 4.5.1 试验内容和测点布置
- 1.试验内容
- 2.测点布置
- 4.5.2 试件编号及尺寸
- 4.5.3 测量系统
- 1.应变和位移测量系统
- 2.裂缝
- 4.5.4 试验过程
- 1.试件准备
- 2.连接测量系统、调试
- 3.预压
- 4.试验加载
- 5.试验结束
- 4.5.5 试验结果
- 1.破坏形态
- 2.裂缝的产生和开展形态
- 3.FRP与圆管混凝土黏结状态
- 4.位移
- 5.应变荷载关系
- 6.钢筋混凝土圆管试件的开裂荷载、最大裂缝宽度时的荷载和加固效果
- 4.5.6 试验结果分析
- 4.6 钢筋混凝土圆管模型受垂直均布荷载试验
- 4.6.1 试验内容和测点布置
- 1.试验内容
- 2.测点布置
- 4.6.2 试件编号及尺寸
- 4.6.3 测量系统
- 4.6.4 试验过程
- 1.安装试件及装置
- 2.测量导线连接及测量系统调试
- 3.试验加载及测量
- 4.试验结束
- 4.6.5 试验结果
- 1.混凝土圆管裂缝的产生、开展及圆管破坏形态
- 2.应变—荷载关系曲线
- 3.开裂荷载、正常使用极限状态最大荷载及加固效果
- 4.垂直均布荷载作用圆管轴向应变
- 4.6.6 试验结果分析
- 4.6.7 结论
- 4.7 结语
- 第5章 纤维增强复合材料在混凝土输水洞试验模型中的应力及有限元分析
- 5.1 试验模型三维有限元计算
- 5.1.1 计算基本参数
- 1.基本尺寸
- 2.坐标系
- 3.材料常数
- 5.1.2 边界条件
- 5.1.3 加载
- 5.1.4 计算方法
- 5.1.5 计算结构形式
- 5.2 钢筋混凝土管模型计算结果
- 5.3 钢筋混凝土管内粘粘贴层模型计算结果
- 5.3.1 钢筋混凝土管内粘碳纤维布模型（模型2-1）计算结果
- 5.3.2 钢筋混凝土管内粘GFRP布模型（模型2-2）计算结果
- 5.3.3 钢筋混凝土管内粘钢板模型（模型2-3）计算结果
- 5.3.4 四种模型计算数据比较
- 5.3.5 结论
- 5.4 钢筋混凝土管外粘粘贴层模型计算结果
- 5.4.1 钢筋混凝土管外粘碳纤维布模型（模型3-1）计算结果
- 5.4.2 钢筋混凝土管外粘玻璃纤维布模型（模型3-2）计算结果
- 5.4.3 钢筋混凝土管外贴钢板模型（模型3-3）计算结果
- 5.4.4 四种外粘粘贴层模型各种计算数据比较
- 5.4.5 结论
- 5.5 钢筋混凝土管内外双粘贴层模型计算结果
- 5.5.1 钢筋混凝土管内外粘碳纤维布模型（模型4-1）计算结果
- 5.5.2 钢筋混凝土管内外粘玻璃纤维布模型（模型4-2）计算结果
- 5.5.3 钢筋混凝土管内外粘钢板模型（模型4-3）计算结果
- 5.5.4 四种模型计算数据比较
- 5.5.5 结论
- 5.6 结语
- 5.6.1 计算结果分析
- 5.6.2 计算成果总结
- 第6章 纤维增强复合材料加固混凝土输水洞（管）施工工艺研究
- 6.1 施工程序
- 6.2 准备工作
- 6.2.1 制定施工计划
- 6.2.2 施工器材准备
- 6.2.3 施工材料准备
- 6.2.4 施工现场准备
- 1.施工、照明用电电源
- 2.通风、通气
- 3.排水
- 6.2.5 施工现场原始状态记录
- 6.3 裂缝修补
- 6.3.1 裂缝修补方法
- 1.注浆堵漏法
- 2.嵌缝充填法
- 6.3.2 裂缝修补材料
- 1.灌浆材料
- 2.嵌缝充填材料
- 6.3.3 裂缝修补工艺
- 1.嵌缝填充法修补工艺
- 2.注浆堵漏法（灌浆法）修补工艺
- 6.4 输水洞（管）内壁渗漏处理
- 6.4.1 渗漏处理方法
- 1.点渗漏处理
- 2.面渗（散渗）处理
- 3.渗漏裂缝的修补处理
- 6.4.2 渗漏修补材料
- 1.快速堵漏止水材料
- 2.充填材料
- 3.灌浆材料
- 4.表面覆盖防渗材料
- 6.4.3 渗漏处理工艺
- 1.点渗漏处理工艺
- 2.大面积散渗处理
- 6.5 输水洞（管）内壁混凝土表面处理
- 6.5.1 混凝土表面处理要求
- 6.5.2 输水洞（管）断面修复
- 6.5.3 混凝土表面修补材料
- 1.YZJ-4混合砂浆
- 2.YZJ-CZ修补胶
- 3.环氧砂浆
- 6.6 粘贴碳纤维布或玻璃纤维布
- 6.6.1 混凝土表面处理
- 6.6.2 配制、涂刷底胶（YZJ-CD）
- 6.6.3 配制、涂刷找平胶（YZJ-CZ）
- 6.6.4 粘贴CFRP或GFRP
- 6.6.5 养护
- 6.6.6 表面防护
- 6.7 纤维布粘贴质量检查
- 6.7.1 纤维布粘贴质量标准
- 6.7.2 纤维布粘贴质量检验方法
- 6.8 施工质量管理和安全管理
- 6.8.1 施工质量管理
- 6.8.2 施工安全管理
- 第7章 黄坡水库低输水管粘贴纤维增强复合材料加固实例
- 7.1 工程概况
- 7.2 工程运用情况及存在问题
- 7.2.1 工程运行情况
- 7.2.2 低输水管结构及存在的主要问题
- 1.低输水管结构
- 2.低输水管存在的主要问题
- 7.3 低输水管管壁结构计算
- 7.3.1 计算目的
- 7.3.2 计算依据与方法
- 7.3.3 计算工况
- 7.3.4 计算模型
- 1.工况一计算模型
- 2.工况二、三计算模型
- 3.工况四计算模型
- 4.计算模型坐标系及约束
- 7.3.5 计算结果
- 1.工况一应力结果分析
- 2.工况二、三应力结果分析
- 3.工况四应力结果分析
- 7.4 低输水管加固设计
- 7.4.1 设计方案
- 1.设计方案内容
- 2.设计方案存在的问题
- 7.4.2 玻璃纤维复合材料加固方案
- 1.设计思想
- 2.加固方案
- 3.GFRP加固方案的优点
- 7.4.3 低输水管玻璃纤维布方案加固设计
- 1.GFRP粘贴部位、层数
- 2.裂缝处理
- 3.伸缩缝处理
- 7.4.4 加固所用材料
- 1.GFRP（L500-E）
- 2.黏结剂（YZJ-C）
- 3.环氧树脂灌浆材料（YZJ-5）
- 7.5 黄坡水库低输水洞三维非线性有限元计算
- 7.5.1 模型的建立
- 1.基本假定
- 2.单元类型的选定
- 3.玻璃纤维布加固输水涵洞的模型
- 7.5.2 计算工况
- 7.5.3 加固前初应力及粘贴纤维布的模拟
- 7.5.4 计算结果分析
- 1.工况一：正常蓄水位77.50m
- 2.工况二：校核洪水位80.05m
- 3.结构破坏时极限承载力
- 7.5.5 结论
- 7.5.6 模拟图
- 7.6 工程施工
- 7.6.1 低输水管修复加固工程施工程序
- 7.6.2 混凝土表面处理
- 7.6.3 粘贴玻璃纤维布
- 7.6.4 裂缝的修补处理
- 1.化学灌浆
- 2.嵌缝填充处理
- 3.伸缩缝处理
- 7.7 低输水管加固施工质量
- 7.8 低输水管加固效果
- 7.8.1 补强效果
- 7.8.2 防渗、止漏效果
- 7.9 低输水管原型结构应变检测
- 7.9.1 检测目的
- 7.9.2 应变测量方法
- 7.9.3 检测仪器
- 7.9.4 检测原理
- 7.9.5 测点布置
- 7.9.6 检测结果
- 7.9.7 测量结果分析与结论
- 7.9.8 结论
- 第8章 湖南省桃花江水库发电、灌溉输水管修复加固工程实例
- 8.1 工程概况
- 8.2 灌溉、发电输水管存在的主要问题
- 8.3 管道结构强度复核与裂缝原因分析
- 8.3.1 灌溉管结构强度复核计算
- 1.基本数据
- 2.管道应力计算
- 3.复核分析
- 4.复核结果
- 8.3.2 发电管结构强度复核计算
- 8.3.3 管道裂缝原因分析
- 8.3.4 裂缝的危害性
- 8.4 补强加固设计
- 8.4.1 设计依据
- 8.4.2 设计原则
- 8.4.3 灌溉管的补强加固设计
- 1.裂缝处理
- 2.灌溉管内壁粘贴CFRP
- 3.增设伸缩缝
- 4.灌溉管外壁混凝土处理
- 5.灌溉管出口左侧混凝土墙裂缝补强加固设计
- 8.4.4 发电管补强加固设计
- 8.5 桃花江水库灌溉管和发电管修复加固施工要点
- 8.5.1 灌溉管碳纤维布粘贴施工程序
- 8.5.2 碳纤维布粘贴施工要点
- 1.排水处理
- 2.裂缝、伸缩缝处理
- 3.混凝土表面处理
- 4.粘贴CFRP
- 5.CFRP表面防护
- 8.6 输水管加固效果
- 8.6.1 补强效果
- 8.6.2 防渗、止漏效果
- 8.7 结语
- 附录
- 附录A 碳纤维片材配套胶粘剂与混凝土正拉黏结强度试验室测定方法及评定标准
- 附录B 碳纤维片材加固混凝土结构施工质量现场检验方法及评定标准
- 附录C 常用碳纤维布型号及性能指标
- 参考文献
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