预应力FRP增强竹木集成材抗弯性能的初步研究
2016-12-21王希俊申士杰靳婷婷赵书平
王希俊,申士杰,靳婷婷,袁 卉,赵书平
(北京林业大学 材料科学与技术学院,木质材料科学与应用教育部重点实验室,北京 100083)
预应力FRP增强竹木集成材抗弯性能的初步研究
王希俊,申士杰,靳婷婷,袁 卉,赵书平
(北京林业大学 材料科学与技术学院,木质材料科学与应用教育部重点实验室,北京 100083)
通过对预应力FRP增强竹木集成材的抗弯实验,研究了不同预应力FRP对集成材抗弯强度、弹性模量及中性轴的影响,实验结果表明:在预应力FRP增强竹木集成材中,30%UTS预应力FRP增强竹木集成材的抗弯强度、弹性模量及中性轴偏移最大,抗弯强度达到73.05 MPa,弹性模量7312.80 MPa,相对于无预应力FRP
增强的竹木集成材中性轴向下偏移1.73 mm。并且集成材在一次破坏后,30%UTS、40%UTS预应力FRP增强竹木集成材承受荷载仅分别下降11%, 18%, 而无预应力FRP增强竹木集成材则急剧下降46.80%。
预应力;纤维增强复合材料;集成材;竹材;抗弯性能
纤维增强复合材料( fi ber-reinforced polymer,简称FRP)是单向纤维或者纤维布与树脂进行复合而成的一种材料。FRP以高强度、低密度特点应用于工业生产中的各个领域[1]。木材工业中,集成材是高效利用木材的方式之一,但是相对其他建筑材料,集成材的刚度与强度并没有明显优势。
近年来,科研人员研究用FRP增强集成材,取得较大进展[2-4],并且张鹏翼、陈勇在研究FRP增强集成材力学性能基础上提出了对FRP施加预应力后增强集成材,使得集成材强度得到大大提高[4-5]。但是由于木材的顺纹抗剪强度较小,试验中发现当对FRP施加预应力较大时,集成材中与FRP胶合的木材层板端部发生了劈裂,造成集成材的强度损失。……
