对圆截面钢管短柱外部粘贴的碳纤维增强复合材料(CFRP)进行设计和试验。CFRP能对构件进行加强,除了质量轻,高强CFRP片还能起高度约束作用,从而延缓薄钢壁的屈曲。对10根外贴横向及纵向CFRP片的冷弯型钢管短柱进行轴压试验。结果表明:通过纤维增强,钢管轴向承载力得到提高。评价钢材屈服强度、横向纤维弹性模量、纤维数量及布置对构件的加强效果。基于现有钢柱设计规范,计算可反映组合型钢-CFRP管状短柱承载力的设计曲线。结果表明:在使用纤维增强复合材料(FRP)加强或改进管状柱时,采用这些曲线很方便。
一、碳纤维的发展 3.1 国外发展 以 PAN 碳纤维为例，该纤维国际上研发已有 30 年左右，目前世界碳纤维的生产能力在 3.4 ～3.8 万吨 左右，主要集中在日本、英国、美国、法国、韩国等少数发达国家和我国台湾省。日本三家以腈纶纤维为 主要产品的公司（东丽、东邦以及三菱人造丝公司）依靠其先进的纺丝科学技术，形成了高性能原丝生产 的优势，大量生产高性能碳纤维，使日本成为碳纤维大国，无论质量还是数量上都处于世界前三位，三大 集团占据了世界 75% 以上的产量。 3.2 国内发展 我国聚丙烯腈基碳纤维的研究开发始于 20世纪 60 年代，当时由于碳纤维作为重要的军工产品， 国外对 我国进行严格技术封锁， 使得当时我国聚丙烯腈基碳纤维基本上以自主研究开发为主。 1976 年中科院山西 煤化所建成第一条聚丙烯腈基碳纤维中试生产线，生产出高强 I 型碳纤维，其产品性能基本达到日本东丽 公司的 T
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