重組竹已廣泛應用于室內高檔裝飾、園林景觀、室外防腐地板等領域,但重組竹的彈性模量比較小,為鋼材的1/7～1/5,應用于建筑領域時難以充分發(fā)揮其自身高強度的特性。針對重組竹剛度較小的問題,提出一種重組竹板和碳纖維增強聚合物(CFRP)厚板嵌合粘接的新型重組竹復合材料,采用三點彎曲試驗和有限元仿真方法,對CFRP-重組竹復合試件的失效模式、荷載-位移關系、應變曲線、膠層界面剝離影響等進行了研究。結果表明:重組竹試件失效模式是跨中位置處拉伸區(qū)域竹纖維斷裂,且出現(xiàn)若干水平分層破壞,CFRP-重組竹復合試件的失效模式是CFRP與重組竹層間膠層出現(xiàn)大面積剝離; CFRP-重組竹復合試件的變形過程分為線彈性階段和界面破壞階段; CFRP可以明顯提高重組竹梁的彈性模量和靜曲強度,復合試件彈性模量是重組竹試件的2.33～2.94倍,靜曲強度是重組竹試件的1.49～1.58倍;膠層界面剝離是CFRP-重組竹復合試件失效的重要因素,膠層界面剝離對復合試件的應變分布和撓度都有較大影響,完全剝離后試件的撓度是未剝離時的3.09倍。

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【部分圖文】：

圖1試件設計及應變片位置

參照GB/T1936.1—2009《木材抗彎強度試驗方法》設計試件，如圖1所示。共有3種不同試件:試件0為對比試件(重組竹梁)，試件1和2是CFRP-重組竹復合試件。每組包括3個試件，如表2所示。試件1和2中的CFRP板和重組竹板厚度均相同(試件1和2中2層CFRP板厚均為4....

圖2重組竹試件失效模式

重組竹試件失效模式如圖2所示，跨中位置處竹纖維斷裂，且出現(xiàn)若干水平分層破壞，壓縮區(qū)域沒有檢測到可見的局部彎曲或破碎。CFRP-重組竹復合試件的失效模式如圖3所示。試驗過程中突然發(fā)出較大的爆破響聲，CFRP與重組竹層間膠層出現(xiàn)大面積剝離，萬能試驗機自動復位，重組竹沒有可見破壞。由圖....

圖3CFRP-重組竹復合試件的失效模式

CFRP-重組竹復合試件的失效模式如圖3所示。試驗過程中突然發(fā)出較大的爆破響聲，CFRP與重組竹層間膠層出現(xiàn)大面積剝離，萬能試驗機自動復位，重組竹沒有可見破壞。由圖3可以看出，試件1-1的第3膠層、試件2-1的第1膠層出現(xiàn)大范圍剝離(層板粘接界面由上至下依次記為第1,2,3,4,....

圖4膠層剝離破壞形態(tài)

膠層剝離破壞形態(tài)如圖4所示。從圖4中可以看出，膠層破壞表面比較光滑，大面積膠層殘留在重組竹或CFRP表面。這表明膠層自身沒有發(fā)生破壞，膠層與CFRP或重組竹間的粘接界面破壞是引起膠層破壞的主要原因。2.2重組竹試件荷載-位移曲線

本文編號：3947669