”以得克萨斯州桥梁为例,是经过特别定制设计并采用劳动密集型的方法建造的!“建造业对于成本是斤斤计较的,”布赛尔先生说,“纤维增强复合材料更昂贵,有时比传统的材料要贵一倍。”承包商需要知道的是:使用轻便的材料可以节省运输、劳动力、设备花费和潜在的维修费用!这些经费的节省也是缅因大学设计的其中一个目标,达盖博士说。使用昂贵的纤维增强复合材料——主要作用是构成混凝土的框架结构.管子能保护混凝土不受除冰化学品的侵蚀,从而降低维护的成本。
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迄今为止,大部分复合材料结构都采用树脂浸渍增强材料制造而成,此工艺周期长、劳动密集、费用昂贵,且难以控制产品质量!生产高质量的复合材料需要船舶制造商引进新的制造方法,而船舶制造商正缺乏模型和大型稳定的数据库信息来预测复合材料结构的制造成本。2)船用复合材料可靠性评价技术和指标体系当船舶结构在受到冲击、震动、碰撞和火灾时,极易发生失效,然而目前还没有能够确定其是否失效的分析工具。此外,由于复合材料的各向异性,其缩放规则特别复杂,因此,在开展结构设计时相比金属要复杂得多!
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管状的桥拱不是仅有的混合设计.伊利诺伊州威尔米特的慧聪桥公司工程师兼总裁约翰·希尔曼(JohnHillman),开发的直梁使用了聚合物、混凝土和钢的混合物!桥梁是由一个长方形的纤维增强复合材料管与拱形管道形成的!管道内充满了混凝土——增强了抗压强度!该桥梁已在科罗拉多州的铁路桥和伊利诺伊州和新泽西州的一些道路桥梁进行测试使用。“对桥梁的设计要与传统的建造方法相一致,已经从事设计工作14年之久的希尔曼先生说:“在安装成本上来看,纤维增强复合材料与混凝土和钢材的桥梁安装成本已经非常接近了!
该纤维拱桥设计是七个投标中标价低的。在20世纪80年代,纤维强化塑料使用到桥梁的建设.土木工程师被它们得良好特性所吸引——强度高、重量轻,耐腐蚀。专家说纤维增强复合材料没有得到普遍利用的原因之一是工程师和承包商对该原材料没有太多的认知,纤维增强复合材料在公路建设中如何使用的标准体系尚未确立!美国复合材料制造商协会(AmericanComitesManufacturersAssociation)倡导使用复合材料的主任约翰·布塞尔(JohnBusel)说:“工程师非常注重安全问题。
存在的问题尽管复合材料在国外海军强国已具有较长的应用历史,而我国的快艇、导流罩等方面虽也有所应用,但进展缓慢,其原因在于复合材料自身的特点与传统金属材料不同,复合材料具有极强的可设计性,其材料性能与制造工艺密切相关,而目前缺乏相关设计规范、经验数据以及可靠性评价技术和指标体系!目前,复合材料在船舶应用方面存在的问题主要有以下几个方面.1)高性能、低成本的船舶用复合材料设计与制造多年以来,在大部分造船应用中,复合材料与传统材料(除了木材外)相比,在成本上都不具备竞争力.