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就美大學開發抗自然災害復合材料建筑系統

技術動態

瀏覽:次 2022-06-14 10:22:30

美大學開發抗自然災害復合材料建筑系統

日前,美國西弗吉尼亞大學土木工程系教授Hota GangaRao及博士生Praveen Majjigapu開發了1種復合材料加固系統,它能夠提高結構件的強度和疲勞極限,從而有效下降地震、颶風、龍卷風和其他大型自然災害所釀成的損失。 該系統一樣適用于修復古跡和其他老舊建筑。

該系統由楔形填充塊、加強銷和復合材料3部份組成,能夠使建筑、橋梁承受更大的載荷,并顯著提高其減振性能和防火防潮性能。

GangaRao教授介紹說:“即便過載狀態下出現了節理裂紋,在該系統的幫助下建筑物也不會立刻倒塌。因此,該系統能夠通過下降結構失效但快遞包裝異軍獨起、快消品包裝整體安穩力,為社區提供安全保障,減少生命與財產損失?!?/p>

另外,采取該系統對建筑物進行改造比傳統方法更具本錢效益,所需的時間更少,改造效果也更好。

GangaRao教授還說:“老舊建筑維修本錢高,勞動力強度大,因此,價格公道的維修方案能夠為更多的建筑提高安全性?!?/p>

該研究團隊在1個較空的實驗室里進行了相干載荷實驗。實驗引ASTM D1894中要求是150±30mm/min入了兩個混凝土部件——1根立柱和1根橫梁,2者相互連接組成1個“T”型連接件,隨后將楔形部件捆綁到兩個90°直角的部位· 碳纖維本錢、質量控制經驗分享。

該系統能夠配合混凝土、木材、復合材料等多種材料的結構部件使用。一樣,根據具體利用情況的不同,楔形部件也能夠采取不同的先進材料來制造。

除材料,外形也是楔形部件最重要的特點之1,這意味著該部件能否對“T”型連接件的高應力區起到有效的減緩作用,而其外形設計則主要取決于載荷、材料及連接件的狀態。

將楔形部件固定到連接件上以后,團隊研究人員再將鋼筋穿過楔塊植入混凝土中,既固定了楔塊又起到了1定的增強作用。

隨后,技術人員將碳纖維或玻璃纖維織物復合材料裁剪成1系列不規則形狀包裹在混凝土梁柱之上,樹脂將在其上固化。

復合材料耐腐蝕性、耐久性更好,安裝也比傳統方法更便宜。因此,復合材料既適用于建筑結構材料,又可以作為建筑補強材料。

復合材料1旦固化,幾種不同的材料就綁定在1起作為1個整體服役,因此更加堅固耐用。

測試結果顯示,在沒有輔助部件的情況下,“T”型梁柱將在7噸載荷條件下產生斷裂;而在楔形系統輔助下,該團隊進行的7次實驗中有5次斷裂載荷接近50噸。

下1步,GangaRao教授計劃將在塔樓、格架結構和水上結構等真實工況條件下上進行現場測試。他的目標是在低本錢條件下,精確至0.1MPa為建筑、橋梁等提供最大的強度和耐用性,同時實現快速、簡便安裝。


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