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申请/专利权人：郑州大学
摘要：本发明属于复合材料设计技术领域。一种利用钢纤维改性碳玻混杂纤维增强聚合物筋的方法，在碳玻混杂FRP筋中引入钢纤维，具体包括以下步骤：确定相应类型的钢纤维的应力‑应变曲线；根据混杂理论设计出具有不同应力‑应变响应的HFRP筋；确定HFRP筋中的各纤维的体积率。本申请通过掺入不同类型钢纤维，设计出具有不同应力‑应变全曲线的HFRP筋，达到改善碳玻HFRP筋的弹性模量低、大屈服应变和延性差的目的，同时降低碳玻HFRP筋的成本。本发明原理清晰，方法简单，为混杂筋设计提供了理论方法，对推广混杂FRP筋在工程建设中的应用具有重要的理论意义和使用价值。
主权项：1.一种利用钢纤维改性碳玻混杂纤维增强聚合物筋的方法，其特征在于，采用低强度的弹塑性钢纤维改性碳玻混杂纤维增强聚合物筋，满足εs＜εc＜εg，钢纤维先屈服，然后碳纤维达到极限应变断裂，最后玻璃纤维达到极限应变断裂，其中，εs表示相应类型的钢纤维的屈服应变；εc表示碳纤维的极限应变，εg表示玻璃纤维的极限应变；按照碳纤维断裂时所释放的荷载由玻璃纤维和钢纤维完全承担，并具有继续承担荷载增加能力的原则，当碳纤维断裂时，应满足下列公式：EgεgVg+EsεsVs≥EgεcVg+EcεcVc+EsεsVs1式中，Es、Ec和Eg分别表示钢纤维、碳纤维和玻璃纤维的弹性模量，GPa；Vs、Vc和Vg分别表示钢纤维、碳纤维和玻璃纤维的体积率；对公式1进行转化，得到玻璃纤维与碳纤维体积率比之间的关系： 当玻璃纤维达到极限应变断裂，按照玻璃纤维断裂时所释放的荷载由钢纤维完全承担，并具有继续承担荷载增加能力的原则，当玻璃纤维断裂时，应满足下列公式：EsεsVs≥EgεgVg3低强度的弹塑性钢纤维改性碳玻混杂纤维增强聚合物筋中的钢纤维、碳纤维和玻璃纤维的体积率满足下式：Vs+Vc+Vg＝14根据公式2、3和4获取碳纤维、玻璃纤维和低强度的弹塑性钢纤维的体积率。
全文数据：
权利要求：
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