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马尼托巴省的工程师,研究纤维增强混凝土

彼得·考尔菲德
马尼托巴省的工程师,研究纤维增强混凝土

教授Ehab El-Salakawy马尼托巴大学的结构工程,赢得了美国混凝土协会2020年的边界a Sozen结构研究卓越奖。

该奖项旨在表彰一个显著的成就在实验或分析研究,提出了结构工程的理论或实践和建议如何研究可以应用于设计。

摘要熊一个标题,大多数非技术人员会发现强大的:侧向位移的可变形性GFRP-RC glass-fiber-reinforced-polymer钢筋混泥土板柱边缘连接。

它包含一个冗长的报告一个实验的方法和结果,测量了多少GFRP加固延长在拉应力下,发生在地震或其他地震事件,在材料失败。

实验比较了反应钢筋与混凝土板柱连接,分别GFRP加固钢筋,在一个模拟的地震事件。

仿真显示GFRP-RC边缘连接能够承受地震应力,同时维持其承载力。

GFRP是一种新型的纤维增强聚合物(FRP)。

只El-Salakawy说后者已经使用了一个相对较短的时间——在21世纪初以来,钢筋混凝土结构。

“FRP加固的主要特征是它无腐蚀性的性质,”他说。”,因为它不包含钢铁、没有腐蚀,在这种结构恶化的主要原因,不能停止。”

因为腐蚀的缓解和修复钢筋混凝土可以贵,消除会腐蚀的结构元素的一部分,增加其使用寿命并降低寿命周期成本。

El-Salakawy说FRP加固有其他属性,这些属性使它对建筑行业的吸引力。江南平台下载

它们包括更大的力量(普通钢铁的四到五次);更轻的重量(四分之一到三分之一的钢铁),这意味着更低的运输和安装费用;和电惯量(中和电流的变化),这是需要等应用磁共振成像(MRI)的房间和免费的道路。

此外,FRP-reinforced大大降低混凝土的维护比钢筋混凝土El-Salakawy说。

“维护诸如混凝土恶化,联合泄漏,事故是小钢腐蚀相比,特别是在恶劣的气候条件下,像加拿大一样,”他说。

另一方面,玻璃钢有一些消极的机械性能,如脆性破坏(突然的失败没有警告)和相对较低的刚度与钢相比。

“这可能导致柔软和non-ductile结构,“El-Salakawy说。“延性要求建筑提供足够的警告潜在的失败,所以租客或业主可以通过修理或疏散行为————在构建失败。”

El-Salakawy说,他的研究FRP和GFRP-RC结构是“先锋”在解决需要钢筋延性的抗震设计。

他进行高级研究一系列全面的结构组件,包括梁柱节点、板柱连接和beam-slab-column总成,柱脚连接(模拟高层建筑和桥梁在地震区域)。

El-Salakawy说他的研究的意义,工程师和建筑行业是打开FRP加固的应用到许多不同类型的钢筋混凝土结构。江南平台下载

他希望这将使建设完全在任何位置、任何腐蚀结构包括地震带。

“但现在的情况是,即使使用FRP加固一直增加,它限制了应用程序几个结构元素,如桥面板,横梁/桥桥壁垒和简单,“El-Salakawy说。

即将到来的变化在世界各地的设计规范(特别是加拿大和美国)将把研究的结果在FRP加固El-Salakawy和其他调查人员将覆盖大部分的结构。

”这些新代码的主要焦点,我的工作——在GFRP筋的使用,因为它是更便宜和更有变形能力(延长在拉应力是多少,直到失败)比其他类型的FRP加固,使它吸引设计者和基础设施所有者,“El-Salakawy说。

展望未来,FRP-reinforced具体预计将被用在各种各样的混凝土结构。

“目前主要用于桥甲板上层建筑元素——石板和障碍,很少用于建筑,”他说。

El-Salakawy希望FRP-reinforced混凝土最终取代钢筋混凝土。

“这需要时间,但我们正朝着那个方向,多亏了很好的研究成果我们稳步获得和减少制造成本GFRP加固,”他说。

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