毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述一、课题名称：清水环境与荷载耦合作用下GFRP耐久性研究二、项目研究背景：纤维增强聚合物作为混凝土结构增强筋代替钢筋解决锈蚀问题，是工程领域的一个新的应用方向． 但 GFRP 筋和钢筋具有不同的耐久性能，不同的环境条件、不同的组成、不同的制备工艺等都决定了 GFRP 筋耐久性能的复杂性． 国内外对于 GFRP 筋在不同环境条件下的耐久性研究较多，但还没有统一的标准，有些甚至相悖． 而且，有关 GFRP 筋在冻融循环和干湿循环下的性能研究，环境与荷载耦合条件下 GFRP 筋耐 久性研究，GFRP 筋在高性能混凝土以及超高性能 混凝土环境下的耐久性能研究，以及环境因素对 GFRP 筋与混凝土黏结性能的影响研究较少，利用加速试验预测 GFRP 筋长期性能和服役寿命的统计和数值模型多建立在 Arrhenius 方程之上，考虑的因素也较少，因此要形成 GFRP 筋耐久性能系统数据，还需进行深入的研究． 本设计课题的意义：海洋结构和撒除冰盐钢筋砼结构的腐蚀问题一直十分突出, 采用抗腐蚀性能良好的 GFRP 可以很好地解决该问题, 因而具有很好的发展前景, 有关 GFRP 砼的实际工程近些年已71 第 1 期 刘志勇, 等: GFRP 筋及其增强砼的耐久性与寿命预测开始出现, 检验结果表明采用 GFRP 混凝土结构完全满足正常使用要求, 但为了更安全合 理地推广应用该类结构, 作者认为除了继续通过混杂增强技术改善 GFRP 材料性能特别是极 限应变外, 在 GFRP 砼结构的耐久性方面应进一步加强如下几个方面的研究: ( 1) GFRP 材料对 承受的荷载或应力比较敏感, 高应力时 GFRP 甚至不受环境作用即可断裂, 低应力也可能使 材料产生细观或宏观裂缝将加速有害离子渗入, 因此开展 GFRP 筋增强砼在应力和环境因素 共同作用下的耐久性研究尤为重要; ( 2) 已有的研究对 GFRP 的耐久性及其劣化机理研究 较多, 但对 CFRP、AFRP 及HFRP 的劣化机理研究较少, 特别是应力与环境共同作用下的 劣化机理研究的更少; ( 3) 建立科学合理的耐久性试验方法和评价指标体系, 不同的作者采 用不同的方法得出的结果无法进行比较, 这对 GFRP 耐久性研究十分不利, 因此如何采用更 加科学合理的耐久性试验方法和指标体系是一个值得深入研究的问题; ( 4) 加速试验方法是 耐久性研究中的重要手段, 但如何将加速试验结果与常规试验结果建立起合理的关系, 寻找 合理的时间转化因子, 对于建立科学准确的寿命预测模型具有重要意义. 研究概况课题组前期已开展了为期一年的GFRP氯离子浸泡试验，荷载等级分别为0%,10%和20%的GFRP极限抗拉强度，获得了强度、模量、吸水率随时间变化曲线。

考虑到自然腐蚀试验时间较长，因此本课题考虑进行加速老化试验，通过提高试验温度、增加氯离子浓度等方法，测试不同试验周期和荷载等级的GFRP拉伸性能，通过研究不同应力水平、温度、氯离子浓度等变量对复合材料长期力学性能的影响，并与自然腐蚀试验结果进行对比，拟提出氯离子腐蚀环境和荷载耦合作用下复合材料耐久寿命预测方法。

可促进复合材料力学理论的发展，完善复合材料结构设计方法，提高复合材料结构的可靠性、有效性与经济性，促进低成本、低能耗、绿色环保的纤维增强复合材料结构在海洋工程建设中的大范围应用。