GFRP玻璃纤维增强塑

2）GFRP直接用在受力结构中 GFRP是各向异性的材料，力学性能有 良好的可设计性。GFRP力学性能除了由玻 璃纤维、树脂的种类及含量而定外，还与 玻璃纤维的排列方向、铺层次序和层数密 切相关。因此，可根据工程结构的荷载分 布及使用条件不同，选取相应的材料及铺 层设计来满足要求。GFRP这一特点可以实 现构件的优化设计，做到安全可靠，经济 合理。

GFRP主要由玻璃纤维、树脂、玻璃纤 维/树脂间的界面组成。大量研究表明，纤 维和树脂间界面的粘结强度对纤维增强树 脂基复合材料的力学性能影响显著。因此 可通过增加纤维/树脂间界面的粘结强度提 高GFRP丝材的拉伸强度，扩大GFRP丝材的 应用领域。
常用结构材料力学性能比较
材料 密度 拉伸强度 g/cm3 Gpa 7.8 1.03 2.8 2.0 0.47 1.06 比强度 弹性模量
重庆朝天门大桥（玻璃钢桥架管箱）
3）GFRP可用在建筑结构的加固中 在建筑结构加固中主要应用布形玻璃纤维织物，即 玻璃布。由于GFRP成型性好，通过手糊工艺能成型各 种形状、各种尺寸的构件，对于基层经表面清理至基 本平整无棱角后，GFRP能与基层很好的粘结。

目前，我国已在建筑加固工程中广泛 使用。与传统加固方法比，粘接玻璃布加 固混凝土梁、柱具有施工方便，不需长时 间养护，耐腐蚀好，质量轻，强度高，不 减少梁下净空，不增加结构自重，并可在 不影响或少影响结构使用的情况下进行施 工。同时可以克服传统粘贴钢板方法中钢 板受运输长度限制、钢板锈蚀引起钢板与 基层混凝土之间粘贴层损坏之不足。加固 后，极限承载力可提高30%以上，刚度可 提高15%左右。


此外，板材间可以设置夹心层，夹心层采 用隔热效果较佳的聚氨酯泡沫材料，提高 板材的保温隔热作用。使板材既可以单独 作为有保温隔热要求的墙体用材，又可以 作为传统墙体的保温层。 此外，GFRP还具有独特的光学性能、防火 性能、电绝缘性，是一种电磁中性材料， 还可用在其它有特殊要求的结构中使用。
5）GFRP的缺点
①GFRP作为混凝土结构增强材料抗震性能低于钢材。GFRP筋 材由于玻璃纤维的约束，断裂延伸率小，一般为3%左右，不能 很好耗能。当结构受拉力过大，GFRP筋材中玻璃纤维被拉断， 使混凝土开裂，当荷载方向变化，混凝土裂缝闭合，而被拉断 的纤维不会接上，是结构强度下降。故GFRP筋在地震区，尤其 是高烈度地震区应用应谨慎。 ②GFRP变形大。GFRP弹性模量只有钢材的1/5，受力时变形 大。为了减少混凝土的裂缝，GFRP远不能达到其极限强度，强 度的可利用效率低。 ③高温条件易老化。随树脂种类不同，GFRP最高使用温度在 60—250℃，高温条件下树脂易老化，使其性能下降。 ④应用不广泛。GFRP虽然性能优异，但在我目前作为结构用 材料还没有得到广泛应用，因质量波动性较大，这有待于设计、 施工、材料供应单位联合开发、推广。


4）GFRP可作为墙体用材料 GFRP成型性好，如通过手糊、模压等 工艺能成型大尺寸的板材直接作为墙体用 材料，从而取代传统的墙体。GFRP板材重 量轻、强度高，内外光滑靓丽、整体无接 缝、波浪纹等缺陷，表面层通过改变胶衣 种类可为抗紫外线（老化）型，保证良好 的耐侯性、耐化学腐蚀性、不生锈，使用 寿命长。通过板长整体预制，施工时还能 大幅度提高施工效率。

GFRP 丝材因其具有比强度高、质量轻、 抗冲击、耐腐蚀、绝缘、隔热等优点，广 泛应用于电工、建筑、交通及娱乐等领域。 为满足减轻质量及特殊环境条件的需要， 制作石油开采的抽油秆、混凝土预应力筋、 悬索桥的高应力索等材料发生了重大变革， 用GFRP丝材取代高强度钢丝的趋势正逐年 增加。然而，由于我国目前还无法实现高 强度玻璃纤维的工业化生产，国外又对此 实行封锁，致使国内高强度玻璃纤维奇缺， 限制了高强度GFRP丝材在我国的应用领域。
GFRP具有较高比强度，抗拉性能可达钢材屈服 强度的2-4倍，使GFRP有足够的强度代替钢筋、 预应力钢筋作为混凝土结构、预应力混凝土结构 内部配筋使用。普通配筋——钢筋的耐腐蚀性相 对较差，腐蚀性环境下使用的钢筋混凝土结构常 由钢筋腐蚀膨胀而导致混凝土开裂，使结构性能 下降。而GFRP具有优良的耐酸、碱、盐腐蚀性能， 使其更适合用于由较强耐腐蚀性要求的工程中。 主要提高了结构的使用寿命，降低了维护费用。
GFRP
在建筑结构中的应用
土木08-12班
任超 27 王晶 02
导读：

纤维增强复合材料（FRP）作为一种新型的 建筑材料能适应现代工程结构向大跨、高耸、重 载、高强和轻质发展以及承受恶劣条件的需要， 符合现代施工技术的工业化要求，因而正被广泛 应用在各类工程结构中。


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FRP主要包括碳纤维增强复合材料 （CFRP）、玻璃纤维增强复合材料 （GFRP）、芳纶增强复合材料（AFRP）等。 国内在该领域的研究和应用起步较晚， 近几年来取得了不少的进步，目前的工程 应用主要集中在粘贴碳纤维片材（布、板） 进行混凝土结构的加固和补强方面，对纤 维增强复合筋材替代钢筋的试验研究正在 兴起。
GFRP在建筑结构中的应用



GFRP材料的基本概念 GFRP材料的应用 GFRP材料的特点
一、GFRP材料的基本概念 GFRP即玻璃纤维增强树脂复合材料， 俗称玻璃钢。 1、GFRP玻璃纤维增强树脂复合材料的属性 GFPR在建筑中广泛地用作桥梁、混凝 土筋材、补强件、供水管和排水管、采光 板、围护体、装饰装修材料、采暖通风用 材，以及保温隔音等方面。

谢谢大家
土木08-12班 王晶02号 任超27号
钢
铝合金 GFRP
0.13
0.17 0.53
2.1
0.75 0.4
从列表当中可看出，GFRP密 度约为钢的1/4，比强度约为钢的4 倍，这样在建筑结构中使用GFRP 构件，强度相同的情况下，结构质 量可以减轻或构建断面尺寸比金属 件小。从力学性能分析GFRP可在 建筑中作为结构用材料使用。


2、GFRP的实际应用以及使用方法 1）GFRP作为混凝土结构、预应力混凝土结 构内部配筋