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上传人:suijiazhuang1 2022/3/15 文件大小:23 KB

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土木工程材料的发展
摘要:这篇文章概要的描述了20世纪末运用在土木工程中建筑材料的一些问题同时展望了建筑材料的未来前景。对19世纪至20世纪基本建筑材料如钢和混凝土的一些改良做了分析。它描述了新材料如碳纤维增强复合材料,高强混凝土,赫桥。薄板状的带条,尺寸50mr^^,长5000mm与混凝土区胶合。薄板里含有55%勺T300的纤维,抗拉强度有1900Mpa,,越来越多的会用这种方法进行加固。
每一条斜拉索,是由241条直径为5mm勺CFR破线和普通的钢绞线组成的。这座小桥第一次应用CFRPt料是最好的选择因为这种材料几乎没有热膨胀率。在将近35m的长度上,钢索并没有因为掺杂了其他材料而引起任何问题。
上面提到的运用在斜拉索中的CFRP缆线的技术指标为:,含68%勺纤维,-6K1。
从上面的数据可以看出,CFRPJ料斜拉索的弹性模量,与有着很大轴向拉伸阻力或者超过其两倍的的高抗拉强度的普通钢绞线相当,同时密度却比其小了5倍。因此,CFRP1一种未来的材料特别是它的耐久性好,抗疲劳能力强,耐腐蚀性好。
面临的关键问题是找出能使钢索固定在锚具里的方法。这是由于CFRP勺重要机械性能只能在纵向表达的特点引起的。
制定出锚固体系的EMP心验室通过用锥形截面的填满浇铸材料的锁块解决了此问题,它机械性能的改变方向与锚具的长度方向一致。
CFRPt料在土木工程中无法推广的主要原因是因为碳纤维的价格高,大约每1千克25瑞士法郎〔但是,〕考虑到工程中材料的利用次数,碳纤维的应用应该会调至一个合理的价格。
最后,涉及到以上提出的问题,CFRPJ料斜拉索在将来是否会替代普通钢索运用在悬索桥或是斜拉桥中,这就得引用第五页的数据来分析了。钢索的弹性模量随着它长度的增加而减小。当1=0时,E=200Gpa当l=1000m,E=163Gpa当1=2000m,E=,对应的弹性模量则为165Gpa,163Gpa和162Gpa从这些数据以及以上的材料可以确定,当1>2000时,CFRPJ料缆索可能成为未来的用于大跨度结构工程的合适材料。
4. 混凝土:20世纪的基本建筑材料
第一次工业革命中导致土木工程的发展的另一项“发明”就是水泥。被称为“波特兰水泥”并在1824年由丁•阿斯普丁取得了专利权。它被认为是用来生产新型材料一一混凝土的一种优秀的水硬性胶凝材料。这种材料相对廉价并且容易生产。基于自然界中存在的集合物和水以及上面提到的水泥,可能“铸造”出各种形状的构件和结构。一时间,混凝土成了20世纪最普及的建筑材料。这种“人造石”也有着和天然石头一样的缺点:抗拉强度很低而脆性很高。混凝土的fctm/fcm是1/10〔对于天然石头是1/26〕,但尽管如此混凝土也可以用在受弯构件中。例如,对拱或拱顶形式,跟砖或石头结构一样,在应用的第一年就占有了统治的地位。
归功于19世纪70年代和90年代Monier和Hennebique的成功尝试使得一种珍贵的建筑材料称为钢筋混凝土被创造出来了。混凝土构件的受拉区通过加柔性的钢筋条使其强度提高以及各种优质材料的综合运