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以大型商用有限元軟件ABAQUS為計(jì)算平臺(tái),基于等參梯度單元法的思想,建立功能梯度材料結(jié)構(gòu)的有限元分析模型,進(jìn)行有限元計(jì)算分析。數(shù)值算例表明,等參梯度有限單元法的應(yīng)力和位移計(jì)算結(jié)果均與解析解吻合得很好。根據(jù)設(shè)計(jì)組分材料Y-TZP性模量的三種工況,討論了性模量梯度系數(shù)對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果的影響。通過有限元網(wǎng)格加密的數(shù)值算例,發(fā)現(xiàn)等參梯度有限單元法具有精度高和收斂快的特點(diǎn)。
FRP采光板和PC陽(yáng)光板的性能對(duì)比
鋼結(jié)構(gòu)建筑的采光一直成為鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，直接影響著屋面的
使用壽命，屋面的防水性能。
目前型的采光材料是FRP采光板，在工業(yè)廠房工程中都得到了廣泛的應(yīng)
用，約占各種采光材料的95%。下面將FRP采光板和PC陽(yáng)光板做詳細(xì)的對(duì)比，期望
能為貴工程提供一個(gè)的采光方案。
FRP采光板：
主要成分是高性能上下膜、強(qiáng)化聚脂、玻璃纖維組成的一種采光產(chǎn)品。
FRP采光板為實(shí)心板，可做成任意形狀。
 常用厚度：1.2mm、1.5mm、2.0mm
PC陽(yáng)光板：
主要成分是聚碳酸酯，分為中空板和實(shí)心板兩種：
中空板通稱為：陽(yáng)光板、卡布隆板。
常用厚度：6mm、8mm、10mm、12mm、16mm
實(shí)心板通稱為：耐力板、PC板。
常用厚度：1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm
備注：（中空板的為雙層，但單層的實(shí)際厚度不到0.1mm，抗老化和抗壓性差）
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采用單面膠膜浸漬的方法制備非熱壓罐(Out of Autocle,以下簡(jiǎn)稱"OoA")預(yù)浸料。采用三種方法測(cè)定預(yù)浸料的浸漬度,通過預(yù)浸料的細(xì)觀形貌、層壓板孔隙率及力學(xué)性能,系統(tǒng)地分析了浸漬度對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)質(zhì)量的影響,22%的浸漬度時(shí)性能。與OoA預(yù)浸料相匹配的固化工藝至關(guān)重要,通過無損檢測(cè)、孔隙率、微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能對(duì)比分析,120℃/2 h作為階段的固化工藝,同時(shí)層壓板熱性能、力學(xué)性能與熱壓罐相媲美。
FRP采光板與PC陽(yáng)光板性能比較
一、 熱膨脹性
采光材料的熱膨脹性直接影響施工的難易程度、施工成本，以及工程完工后的防水性。
在金屬板屋面維護(hù)系統(tǒng)中，采光材料的熱膨脹性是設(shè)計(jì)和施工所應(yīng)考慮的重要因素。
FRP采光板：熱膨脹系數(shù)是2.5×10－5cm/cm/℃ 與彩鋼板的熱膨脹系數(shù)相近,由冷熱變化而引起的相對(duì)位移較少,不易因變形而漏水。
PC陽(yáng)光板：熱膨脹系數(shù)是6.75×10－5cm/cm/℃ ,約是彩鋼板的6倍,金屬屋面的溫差變化很大,PC板由熱脹冷縮引起的相對(duì)位移過大,引致接點(diǎn)松脫或螺釘孔周緣撕裂、變形而漏水。因板材鋼度差，以及熱膨冷縮系數(shù)大，所以必須采用小分格小檁距或凸起弧增加強(qiáng)度，不適合用于大檁距的鋼結(jié)構(gòu)屋面上,否則易凹下積水，漏水。
二、  匹配性
FRP采光板：根據(jù)需要可以定做與屋面金屬板完全匹配的板型，并且費(fèi)用低、方便快捷，定做周期只需1-2天。屋面防水性好。
PC陽(yáng)光板：全部為平板，不易和壓型金屬板做防水處理，較容易造成屋面漏水。
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為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,解決既可使用豐富石灰石資源制造建筑材料、又不使石灰石高溫分解排放CO2的矛盾,模擬了地底堆積巖的形成過程,在水熱條件下將石灰石粉末與廢玻璃混合,在低溫（≤200℃）下固化成具有高強(qiáng)度的建筑材料,由于低溫下石灰石不分解從而實(shí)現(xiàn)了CO2零排放.研究表明:無機(jī)添加劑的含量、固化時(shí)間以及固化溫度均會(huì)影響產(chǎn)品強(qiáng)度,生成的硅酸鈣水合物（C-S-H）和托勃莫來石被證明是產(chǎn)品強(qiáng)度增加的主要原因.