一种可替代钢制材料的延性混杂纤维增强聚合物杆材的设计方法技术

本发明专利技术属于复合材料加工技术领域，公开了一种可替代钢制材料的延性混杂纤维增强聚合物杆材的设计方法，所述延性混杂纤维增强聚合物杆材为两种连续纤维混杂的增强聚合物杆材或三种连续纤维混杂的增强聚合物杆材；两种连续纤维混杂的增强聚合物杆材和三种连续纤维混杂的增强聚合物杆材均需满足一定条件。本发明专利技术方法原理清晰，目的明确，所用评价指标选择合理，为延性HFRP杆材设计和性能评价提供了理论方法。论方法。论方法。

【技术实现步骤摘要】
一种可替代钢制材料的延性混杂纤维增强聚合物杆材的设计方法


[0001]本专利技术属于复合材料加工
，涉及一种可替代钢制材料的延性混杂纤维增强聚合物杆材的设计方法。

技术介绍

[0002]在工程应用领域，钢筋、钢锚杆和钢绞线等的应用十分广泛。例如，钢筋增强混凝土，能显著提高结构的承载能力和延性；钢锚杆作为支护构件，能极大提高边坡等结构的稳定性；钢绞线作为拉索对提高桥梁等结构的安全与稳定起到了举足轻重的作用。但是，钢筋、钢锚杆和钢绞线等在恶劣环境下易于锈蚀所引起的耐久性问题，严重威胁着结构的安全与稳定，其后期的维护或者重建也带来巨大的经济损失。所以，亟需一种新型材料来替代钢筋、钢锚杆和钢绞线等，解决三者在服役环境下的锈蚀问题。
[0003]纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)杆(FRP筋、FRP锚杆和 FRP绞线)是由连续纤维(增强相)强化树脂(基体相)经过高温固化而形成的一种新型复合材料，具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳和非磁化等优点，被认为是替代钢材的理想材料之一。作为增强相的连续纤维包括碳纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可替代钢制材料的延性混杂纤维增强聚合物杆材的设计方法，其特征在于，所述延性混杂纤维增强聚合物杆材为两种连续纤维混杂的增强聚合物杆材或三种连续纤维混杂的增强聚合物杆材；所述两种连续纤维混杂的增强聚合物杆材满足以下条件：所述三种连续纤维混杂的增强聚合物杆材满足以下条件：所述三种连续纤维混杂的增强聚合物杆材满足以下条件：所述三种连续纤维混杂的增强聚合物杆材满足以下条件：式中，V
L
为低伸长率纤维的体积率；E
L
为低伸长率纤维的弹性模量，GPa；ε
L
为低伸长率纤维的极限伸长率；V
M
为中等伸长率纤维的体积率；E
M
为中等伸长率纤维的弹性模量，GPa；ε
M
为中等伸长率纤维的极限伸长率；V
H
为高伸长率纤维的体积率；E
H
为高伸长率纤维的弹性模量，GPa；ε
H
为高伸长率纤维的极限伸长率。2.根据权利要求1所述的一种可替代钢制材料的延性混杂纤维增强聚合物杆材的设计方法，其特征在于，所述延性混杂纤维增强聚合物杆的性能评价指标包括混杂效应、应力降低率、屈峰比和延性应变。3.根据权利要求2所述的一种可替代钢制材料的延性混杂纤维增...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丹盈，张雨，房栋，庞育阳，汤寄予，温方正，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：