【正文】 彎能力，并且可以減少梁的斷面積進(jìn)而提高建筑物的使用面積。另外，由于芳綸布質(zhì)輕柔軟，施工工藝簡單易行所以在混凝土梁制造上有著廣闊的使用前景。 2. 芳綸纖維的材料性能 芳綸纖維最先由美國1974年開始商業(yè)化生產(chǎn)的一種全芳香族聚酰胺纖維，其主要成分是對苯二甲酰對苯二胺聚合物（PPTA），其中既含脂肪族主鏈又含芳香族主鏈，分子結(jié)構(gòu)牢固。 芳綸纖維布是芳綸纖維由單向或雙向間排列形成的一種片材，強(qiáng)力高達(dá)20CN／dtex，為鋼材料的56倍,模量為350400CN／dtex，熱處理后的模量600700CN／dtex， 為鋼材料或玻璃纖維的23倍,而重量僅為鋼材料的1／5左右；％；，比重約為鋼材料的五分之一，拉伸強(qiáng)度是鋼材料的5倍以上，質(zhì)地非常柔軟。芳綸布具有輕質(zhì)高強(qiáng)、高彈模、耐腐蝕、不導(dǎo)電性能等特點，特別是它的抗疲勞性能，抗沖擊能力以及抗局部荷載是所有FRP復(fù)合材料中最好的，另外它的破壞形式為塑性破壞，因而是取代鋼筋梁的最佳材料之一。 表1 芳綸纖維布的性能參數(shù)如下表： 規(guī)格單位重量（g/㎡）幅寬（mm）設(shè)計強(qiáng)度（MPa）彈性模量（GPa）保證強(qiáng)度（KN/m）設(shè)計厚度（mm）AFS40280100,300,5002060118400AFS60415100,300,5002060118600AFS90623100,300,(500)2060118900AFS120830100,300,(500)20601181200※ 、以上原材料原絲抗拉強(qiáng)度均為3200MPa。3. 作用機(jī)理及施工流程 作用機(jī)理 主要基于梁的破壞基理，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)梁體抗彎實驗，梁體的受力和變形過程分為三個階段。第一階段當(dāng)剛剛開始加荷時，由于彎距很小，混凝土基本上處于彈性工作階段，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，隨著彎矩增大受拉區(qū)應(yīng)力中性面將不斷向受壓區(qū)發(fā)展；第二階段在抗拉能力最薄弱的截面處將出現(xiàn)第一條裂縫，受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變不斷增長，梁的撓度也逐漸加大裂縫開展越來越寬；第三階段為隨著彎矩進(jìn)一步加大，破壞區(qū)段受壓區(qū)混凝土被壓碎而告完全破壞。 所以要保證梁體的抗彎強(qiáng)度的前提下，用芳綸布取代梁中鋼筋承受拉應(yīng)力并減少梁的斷面積，則要求芳綸布要有卓越的抗拉性能。當(dāng)我們將芳綸纖維布沿著混凝土梁粘貼在受壓區(qū)底面，使其產(chǎn)生抗拉效應(yīng)，這樣利用芳綸纖維拉伸強(qiáng)度是鋼板的5倍以上的良好的性能來取代鋼筋受力。 施工流程 用芳綸布制造混凝土梁的施工很方便，主要流程如下：（1） 澆混凝土梁支好模板后將芳綸纖維布固定在底面模板上，在芳綸纖維布上涂刷一層防水底膠，當(dāng)?shù)啄z達(dá)到指觸干后，再涂底層樹脂和外層樹脂，底層樹脂與外層樹脂的量一般為1：2，其目的就是為了把芳綸布充分浸透樹脂，最后進(jìn)行澆筑混凝土，當(dāng)養(yǎng)護(hù)期過后拆卸模板后在芳綸纖維布上刷外部的防護(hù)層。在施工過程最重要的是要讓纖維布充分浸透樹脂，同時不能讓纖維布存在任何鼓包，整體來講施工非常簡單便捷，施工工期短，取代鋼筋后效果又很明顯。 （2） 預(yù)制混凝土梁與普通混凝土梁支模板有所不同，這里倒置模板澆筑混凝土，待混凝土養(yǎng)護(hù)完畢后涂刷底膠，底膠達(dá)到指觸干后，再涂底層樹脂、粘貼芳綸布、涂上外層樹脂，底層樹脂與外層樹脂的量一般為1：2，其目的就是為了把芳綸布充分浸透樹脂，最后進(jìn)行刷上外部的防護(hù)層。剪切加固時纖維方向與構(gòu)件軸線垂直。在施工過程最重要的是要讓纖維布充分浸透樹脂，同時不能讓纖維布存在任何鼓包，整體來講施工非常簡單便捷，施工工期短，抗彎效果又很明顯。 4. 幾種常用于混凝土梁制造及加固材料的比較 鋼筋混凝土梁制造用鋼筋骨架制造混凝土梁時，一般由鋼筋承受拉應(yīng)力混凝土承受壓應(yīng)力，但鋼筋骨架外層保護(hù)層易脫落發(fā)生露筋現(xiàn)象，時間久鋼筋因氧化腐蝕進(jìn)而降低了其抗彎能力、也減少了其使用壽命。還由于鋼筋一般較重，需要機(jī)械來運(yùn)輸、安裝并要對其進(jìn)行防銹、涂裝處理；并且不同的部位對于鋼板尺寸要求不同，所以在工期、施工的方便性以及綜合造價都不如芳綸纖維布。 碳纖維加固混凝土構(gòu)筑物 碳纖維的彈模是230GPa，芳綸的是118GPa，芳綸的韌性比碳纖維強(qiáng)；碳纖維的破壞形式是脆性破壞，而芳綸則是塑性破壞。同碳纖維相比，芳綸布對構(gòu)件的抗疲勞性能、抗沖擊能力的提高明顯；在加固工程上施工上，采用芳綸布時構(gòu)件棱角只需打磨10mm左右，而碳纖維需要30mm左右，這樣就縮短了工期和施工難度，從而相應(yīng)地節(jié)約了工程造價。 5. 芳綸纖維布制作混凝土梁計算假設(shè)在荷載設(shè)計值作用下的彎矩M＝250KN/m；混凝土等級為C20；鋼筋等級為Ⅱ級鋼筋。 原有結(jié)構(gòu)承載力的計算：（梁的截面尺寸bh及受拉鋼筋截面積）查表得?cm=11 N/mm2, ?y=300 N/mm2；假定＝＝250mm，則ξ＝＝＝ ，查表得＝。由式＝＝623 mm則 　　　　?。?23+35＝658mm 為施工方便取?。?50mm。則實際的0＝65035＝615mm。由式＝＝＝；ξ＝。 由式＝＝選用4φ25鋼筋，其1964 mm2 粘貼芳綸纖維布后梁的承載力計算： 芳綸布型號 ：AFS120； 粘貼層數(shù)： n=2；設(shè)計厚度： 2＝；?＝2060 N/mm2；由力矩平衡，即＝0，對受拉芳綸纖維布取力矩：＝對受壓區(qū)混凝土合力作用點取矩：第 45 頁 共 51 頁＝聯(lián)立兩方程得：χ＝；M＝ KN/m由于理論彎矩M＝ KN/m荷載設(shè)計彎矩M＝250KN/m，故設(shè)計減小梁的高度進(jìn)而減小梁的截面積。初步選定梁高＝550mm，則求得理論彎矩為：＝＝ KN/m250KN/m故所選梁高滿足設(shè)計要求。6. 結(jié)束語：綜上所述無論從混凝土梁的作用機(jī)理，還是施工便捷性、施工工藝，以及安全、工程造價和整體美觀、建筑物使用空間等方面考慮，芳綸纖維布取代鋼筋在混凝土梁中的應(yīng)用方面都有著特有的優(yōu)勢，適合于大規(guī)模的推廣、應(yīng)用。 參考文獻(xiàn)： [1] [M].天津：天津大學(xué)出版社,1996年[2] 材料力學(xué)[M].北京：高等教育車班社,1997年[3] .[M]北京：人民交通出版社,1992年[4] 普瑞斯特雷(美)[M].北京：人民交通出版社,1997年第 46 頁 共 53 頁vbb關(guān)于地基極限平衡狀態(tài)的研究如果修建上部建筑物，則必須考慮地基的穩(wěn)定性。地基的穩(wěn)定性包括建筑物基礎(chǔ)的支持力，作用在護(hù)壁和礦井壁的土的壓力的平衡與否，斜面的穩(wěn)定性等。迄今為止、關(guān)于地基穩(wěn)定性的研究均以假定地基是剛塑性體的基礎(chǔ)上根據(jù)地基極限平衡法求解、在理想的地基條件下設(shè)計計算的。但由于實際的地基土中包含有從粘性土到沙質(zhì)土、范圍很廣，所以常出現(xiàn)計算的預(yù)測值與實際現(xiàn)象差距很大的情形。這是因為實際現(xiàn)象的破壞機(jī)械裝置與被假定的圓弧滑移面不一定吻合。設(shè)計時的計算值和施工時的實地測量值應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，此時需要闡明地基的破壞機(jī)械裝置。明確地基的受力和變形是非線性關(guān)系有助于提高支持力的預(yù)測方法的精度。本研究是以地基的硬和軟兩個極端為例，即舉出超軟弱粘性地基及沙土地基。將礦井工及挖掘工所觀察到的現(xiàn)象和直接基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)尖端的地基支持力的評價方法作為對象，對這些地基穩(wěn)定性的問題進(jìn)行高壓固結(jié)實驗、三軸實驗及平板載荷實驗的方法闡明。在軟弱地基的礦井工、挖掘工所觀察到的現(xiàn)象是：只要挖掘底面土的滑動反力力矩小于挖掘底面到地表面的滑動力矩則都被認(rèn)為發(fā)生地基破壞。在超軟弱地基方面一直進(jìn)行著許多關(guān)于實際觀察現(xiàn)象的研究,不過，如果在實際的挖掘觀察現(xiàn)象的發(fā)生被危懼時用自于水泥等的地基改良施工方法，使之完成挖掘工程。不確實的對超軟弱地基力學(xué)特性進(jìn)行評價，只依靠地基固結(jié)的理論是難以變通的，對于主要面向性能設(shè)計的地基處理工程學(xué)來說地基的可變預(yù)測對應(yīng)的抑制策略是必要的。按照以上的想法為了在超軟弱地基的實際觀察現(xiàn)象的預(yù)測和評價的實施了土運(yùn)載飲用水的船實驗。那個結(jié)果，實際觀察現(xiàn)象根據(jù)挖掘，明白了破壞土的壓力的平衡的地基的塑性流動。同時，實際觀察能承認(rèn)了帶來的挖掘底面下的過剩間隙水壓和地下水位的位置一起深的關(guān)隘打破互相有根據(jù)挖掘產(chǎn)生的水頭差的事。超軟弱地基認(rèn)為因為帶有著粘性彈性的性質(zhì)，根據(jù)組合發(fā)條等5要素固體模型隆起量的預(yù)測可能。實地測量的隆起量和時間的關(guān)系適用了同模型的結(jié)果，能兩者的關(guān)系大體上近似。從那個結(jié)果，自于5要素固體模型的計算，超軟弱地基的事變書預(yù)測有的在為了評價被判斷有力的手法。同時，與子彈塑性法組合的預(yù)測的事也成為由于事板式樁的變形和同時地基的事變書可能。研究了其次確保超軟弱地基的穩(wěn)定性的方法。既存的實際觀察抑制方法有淺層，或深層混合處理施工方法。這個在作為度數(shù)強(qiáng)的用水泥和低的挖掘底面土用石灰固結(jié)做的方法，切斷根子底面在大平方面勝大深度的情況時把地基改良木材做為大量作為第 49 頁 共 51 頁外文翻譯 尹承君必要。因為是對地基的穩(wěn)定有用挖掘結(jié)束時留有的改良地基，挖掘地盤中中含有的水泥成為與土一起被廢棄的事。對既存的判斷方法和抑制方法，按照實驗判明的實際觀察現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)械裝置，設(shè)計了合理的經(jīng)濟(jì)上的方法。一般地是緩速施工一邊抑制挖掘底面下的過剩間隙水壓的發(fā)生一邊取主動，受動的土的壓力的平衡一邊實施好。同時，從地下水位的位置很大地影響把地下水位下降的事也是有力的手法。并且，礦井墻背面地基插入抑制群樁及抑制群樁+真空樁的方法也設(shè)計了。被期待抑制樁的效果由于擔(dān)任主動土壓力的事是阻止塑性流動。真空樁的效果抑制樁的作用之外又加上根據(jù)自于間隙水的吸引的有效應(yīng)力的增加和樁周圍根據(jù)吸引被形成的土柱是縮短流動幅度。驗證實驗是無對策實驗，抑制群樁實驗，抑制群樁+真空樁實驗的3情況。無對策實驗挖掘緊接之后地基的隆起量和沉降量由于跟時間的關(guān)系直線性地增大了,不過，與時間的流逝一起變成非線性結(jié)束了。抑制群樁挖掘緊接之后的直線性的掌握隆起和沉降，非線性部分的位移也減少了。抑制群樁和真空樁與只抑制群樁比較相對地使之減少了隆起量,不過，沉降量與抑制群樁比較大卻增大了。這與過多吸附地下水有關(guān)。在沙地基的支持力從太沙基假定的破壞方面根據(jù)跟基礎(chǔ)正下面的主動土壓力，對數(shù)們不做塊，受動塊的抵抗力的平衡表現(xiàn)。太沙基的支持力正式剛塑性體年，強(qiáng)度定數(shù)(c，φ)作為一定也估計地基材料極限支持力。實在有地基的破壞進(jìn)行破壞許多，滑動線那樣不滑的情況的事，根據(jù)拘束壓的增加沙粒孩子產(chǎn)生破碎φ的價值減少的事，由于地基的強(qiáng)度有各向異性的事等支持力與計算價值不一定相符支持力的機(jī)械裝置被闡明難說。本研究采用中壓三軸試驗，根據(jù)拘束壓產(chǎn)生粒子破碎沙土的非線性條件做庫侖的破壞公式，建議考慮c、φ的變化的支持力公式，設(shè)計的支持力公式的估算值和平板載荷試驗的極限支持力的綜合考慮作為目的。根據(jù)三軸壓縮試驗的結(jié)果拘束壓高的情況，即使出現(xiàn)主應(yīng)力差的頂峰也沒出現(xiàn)正的現(xiàn)象。我們推測出自這個基礎(chǔ)正下方的主動壓力是產(chǎn)生壓縮破壞、難以生成對數(shù)螺旋線的原因。根據(jù)以上的研究，將超軟弱地基的實際觀察現(xiàn)象的預(yù)測方法和抑制方法及沙土地基的支持力的預(yù)測方法進(jìn)行合理化。不能依賴于一味的將地基土假定成剛塑性體求地基受力和力矩平衡的極限平衡法，應(yīng)根據(jù)闡明受力和變形的非線性關(guān)系，才能確保地基的穩(wěn)定性。由于闡明了軟土地基和硬土地基的受力和變形的關(guān)系，進(jìn)而兩者中間土質(zhì)的穩(wěn)定性問題也可通過兩者的力學(xué)性質(zhì)來解決。致 謝在這里，我要感謝我的指導(dǎo)老師靖向黨教授。本設(shè)計從開始的構(gòu)思，到最后的出稿，其間經(jīng)歷了很長時間的搜集整理材料、搭建方案主體框架、計算、驗算等修改完善的過程。這一過程中，除了自己的努力外，更應(yīng)該感謝的是我的導(dǎo)師靖向黨教授，他給了我悉心的指導(dǎo)和幫助，一次又一次地耐心指導(dǎo)我修改，培養(yǎng)了我對知識科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，教會了我知難而上的學(xué)習(xí)作風(fēng)，我在此表示衷心的感謝！同時還要感謝巖土教研組的各位老師的指點和幫助，感謝評閱設(shè)計及論文的老師，感謝所有幫助過我的老師和同學(xué)。相信這次寫論文過程中學(xué)到的東西對我今后的工作和學(xué)習(xí)中也會有很大的意義。 本文學(xué)識有限和所查資料的局限性，文中難免有疏漏與不妥之處，敬請各位老師，同仁指正，本人將不勝感激。附錄附圖一