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玻璃鋼夾砂管作為一種柔性非金屬?gòu)?fù)合材料,力學(xué)性能優(yōu)良,綜合經(jīng)濟(jì)效益好,在公路涵洞工程具有廣闊的應(yīng)用前景。由于路面長(zhǎng)期受重型車輛荷載作用,對(duì)埋地管涵的強(qiáng)度有更高的要求,其夾砂層質(zhì)量尤為重要,而目前眾多企業(yè)生產(chǎn)的FRPM管夾砂層均存在問(wèn)題。通過(guò)制作不同級(jí)配的試樣優(yōu)化夾砂層強(qiáng)度,分別測(cè)試其抗折和抗壓強(qiáng)度,并采用體視顯微鏡分析試樣的斷面形貌特征。結(jié)果表明,第4組級(jí)配試樣的力學(xué)性能,其石英砂和樹脂粘結(jié)狀態(tài)較好,樹脂填充密實(shí),為玻璃鋼夾砂管的生產(chǎn)質(zhì)量控制和在公路涵洞工程上的推廣與應(yīng)用提供科學(xué)的依據(jù)。
（1）透光性：PC板透光率可達(dá)89%，可與玻璃相媲美。UV涂層板在太陽(yáng)光下爆曬不會(huì)產(chǎn)生黃變，霧化，透光不佳，十年后透光流失僅為6%，PVC流失率則高達(dá)15%—20%，玻璃纖維為12%-20%。
（2）抗撞擊：撞擊強(qiáng)度是普通玻璃的250-300倍，同等厚度亞克力板的30倍，是鋼化玻璃的2-20倍，用3kg錘以下兩米墜下也無(wú)裂痕，有“不碎玻璃”和“響鋼”的美稱。
（3）防紫外線：PC板一面鍍有抗紫外線（UV）涂層，另一面具有抗冷凝處理，集抗紫外線、隔熱防滴露功能于一身?？勺钃踝贤饩€穿過(guò)，及適合保護(hù)貴重藝術(shù)品及展品，使其不受紫外線破壞。
（4）重量輕：比重僅為玻璃的一半，節(jié)省運(yùn)輸、搬卸、安裝以及支撐框架的成本。
（5）阻燃：家標(biāo)準(zhǔn)GB50222—95確認(rèn)，PC板為難燃一級(jí)，即B1級(jí)。PC板自身燃點(diǎn)是580攝氏度，離火后自熄，燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有氣體，不會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)的蔓延。
（6）可彎曲性：可依設(shè)計(jì)圖在工地現(xiàn)場(chǎng)采用冷彎方式，安裝成拱形，半圓形頂和窗。彎曲半徑為采用板厚度的175倍，亦可熱彎。
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基于細(xì)觀力學(xué),采用虛擬裂紋擴(kuò)展結(jié)合有限元法計(jì)算了短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料纖維端部不同方向裂紋的應(yīng)變能釋放率,研究了網(wǎng)格尺寸對(duì)應(yīng)變能釋放率計(jì)算結(jié)果的影響,并分析應(yīng)變能釋放率隨裂紋長(zhǎng)度,纖維的長(zhǎng)度、半徑和含量的變化關(guān)系。研究表明:網(wǎng)格尺寸對(duì)應(yīng)變能釋放率的計(jì)算結(jié)果影響小;不同區(qū)域的裂紋,其應(yīng)變能釋放率受裂紋長(zhǎng)度的影響不同;應(yīng)變能釋放率隨裂紋擴(kuò)展方向變化曲線呈對(duì)稱特點(diǎn),其中滑移型裂紋的擴(kuò)展阻力較小;應(yīng)變能釋放率隨著纖維長(zhǎng)度、半徑和含量的增大而增大。
（7）隔音性：PC板隔音效果明顯，比同等厚度的玻璃和亞加力板有更佳的音響絕緣性，在厚度相同的條件下，PC板的隔聲量比玻璃提高3—4DB。在上是高速公路隔音屏障的材料。
（8）節(jié)能性：夏天保涼，冬天保溫，PC板有更低于普通玻璃和其它塑料的熱導(dǎo)率（K值），隔熱效果比同等玻璃高7%-25%，PC板的隔熱至49%。從而使熱量損失大大降低，用于有暖設(shè)備的建筑，屬環(huán)保材料。
（9）溫度適應(yīng)性：PC板在-100攝氏度時(shí)不發(fā)生冷脆，在135攝氏度時(shí)不軟化，在惡劣的環(huán)境中其力學(xué)，機(jī)械性能等均無(wú)明顯變化。
（10）耐候性： PC板可以在－40℃至120℃范圍保持各項(xiàng)物理指標(biāo)的穩(wěn)定性。人工氣候老化試驗(yàn)4000小時(shí)，黃變度為2，透光率降低值僅0.6%。
（11）防結(jié)露： 室外溫度為0℃，室內(nèi)溫度為23℃，室內(nèi)相對(duì)濕度低于80%時(shí)，材料的內(nèi)表面不結(jié)露。
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對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合軟管進(jìn)行短期爆破壓力試驗(yàn),建立內(nèi)壓載荷下玻纖軟管有限元模型進(jìn)行模擬仿真計(jì)算,在此基礎(chǔ)上,研究提出了玻纖軟管爆破壓力的理論求解方法。將三者進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明:在一定內(nèi)壓作用下,加強(qiáng)層所受到的力遠(yuǎn)大于內(nèi)外層,說(shuō)明了玻纖軟管的加強(qiáng)層承擔(dān)大部分內(nèi)壓載荷;玻纖纏繞角度大于45°且小于80°時(shí),抗內(nèi)壓能力逐漸增強(qiáng),59°為玻纖軟管設(shè)計(jì)中纏繞角度;適當(dāng)減小管道的徑厚比,可以提高管道承受內(nèi)壓的能力。