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新型液晶聚芳酯纤维编织增强碳纤维复材筋抗剪抗弯性能研究

荚瑞馨 刘越

荚瑞馨, 刘越. 新型液晶聚芳酯纤维编织增强碳纤维复材筋抗剪抗弯性能研究[J]. 工业建筑, 2024, 54(12): 238-245. doi: 10.3724/j.gyjzG24091101
引用本文: 荚瑞馨, 刘越. 新型液晶聚芳酯纤维编织增强碳纤维复材筋抗剪抗弯性能研究[J]. 工业建筑, 2024, 54(12): 238-245. doi: 10.3724/j.gyjzG24091101
JIA Ruixin, LIU Yue. Research on Shear and Bending Performance of Novel LCP-Fiber-Braided Reinforced CFRP Tendons[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(12): 238-245. doi: 10.3724/j.gyjzG24091101
Citation: JIA Ruixin, LIU Yue. Research on Shear and Bending Performance of Novel LCP-Fiber-Braided Reinforced CFRP Tendons[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(12): 238-245. doi: 10.3724/j.gyjzG24091101

新型液晶聚芳酯纤维编织增强碳纤维复材筋抗剪抗弯性能研究

doi: 10.3724/j.gyjzG24091101
基金项目: 

国家重点研发计划项目(2022YFC3801800)。

详细信息
    作者简介:

    荚瑞馨,博士研究生,主要从事桥梁预应力结构的研究,JRX186@emails.bjut.edu.cn。

    通讯作者:

    刘越,博士,教授,博士生导师,主要从事高性能材料与新型结构的研究,yueliu@ustb.edu.cn。

Research on Shear and Bending Performance of Novel LCP-Fiber-Braided Reinforced CFRP Tendons

  • 摘要: 碳纤维增强复合材料(CFRP)因其轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳和低蠕变等优点,具有制成预应力筋在预应力结构中替代钢筋的潜力。然而,拉挤成型CFRP筋的横向剪切和弯折性能不足,限制了其在预应力结构中的应用。液晶聚芳酯(LCP)纤维以其良好的力学性能和尺寸稳定性著称,尤其在抗剪防割性能方面表现优异,已在防护服装、体育用品和航空领域得到应用。本研究旨在通过外层编织LCP纤维来增强拉挤成型CFRP筋的剪切和弯曲性能,提升CFRP筋在预应力结构中的适用性。开展了LCP纤维编织增强不同纤维含量(55%和65%) CFRP筋的剪切试验和三点弯曲试验,探明了LCP新材料与拉挤-编织成型新工艺对CFRP筋的抗剪和抗弯性能的提升效果。结果表明:外层编织LCP纤维能显著提高拉挤成型CFRP筋的抗剪和抗弯强度及延性;与未编织相比,编织后纤维含量55%和65%的CFRP筋抗剪强度分别提高了54.6%和55.0%,剪切荷载峰值变形分别提高了10.4%和38.5%;抗弯强度分别提高了26.6%和14.9%,弯曲荷载峰值变形分别提高了13.1%和38.8%。总体而言,随着CFRP筋纤维体积含量的增加,编织带来的性能提升效果随之增强。本研究可为LCP纤维编织增强CFRP筋在预应力结构中的应用提供参考。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-09-11
  • 网络出版日期:  2025-01-04
  • 刊出日期:  2024-12-20

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