FRP加固技术研究新进展
FRP加固木结构的研究现状
土结构更具有 自然亲和力和民族艺术性 ， 随着人们生 活水平 的提 明 ， 维布加 固木节 点和木构件 ， 以提高木结构 的承载力 、 纤 可 刚度 木材强度低 、 弹性模 量低 ， 在空气 中易老化 ， 且受 台风 、 地震 、 外形 ， 也不增加结构 的 自重 ， 而保持 了传统建筑 的风格 ， 别适 从 特 雨水 、 废气等易破坏 ， 因此木结构需 要频繁地 维修 。同时 ， 木结构 用于一些具有历史意义 的纪念性木 建筑 。 使用功能的改变将导 致木 结构 需要进 行改 造和增 强。传统 的加 ２ 预应力 Ｆ Ｐ加 固木结 构 。因木 材 的弹性模量 低 ， ） Ｒ 徐变 大， 固方法有嵌补 、 补 、 剔 下撑式拉杆加 固梁 、 夹接 、 接方法加 固梁 、 直接粘贴 Ｆ Ｐ的效 果并不 理想 ，９ ２年 ， ｏａ ａ 托 Ｒ １６ Ｂ ｈｎｎ最早 提 出在 木 墩接法加 固柱和更换新构件等 ， 这些加 固方 法在施 工时都需 要加 结构 中施加 预应力 。１９ ９ ２年 ， ｉ ｔ ｉ ｕ等对预 应力 Ｆ Ｐ加 固 Ｔｒ ｎａ ｌ ａ ｆｌ ｏ Ｒ 设铁箍 ， 而铁 箍容 易生锈 ， 使用 之前必 须除锈 ， 并做 防锈处 理 ， 既 木梁进行 了研究 ， 结果 表 明， 加预应 力后 构件 的强度 比非 预应 施 麻烦 又费钱 ， 而且 操作 不慎可 能导致构 件新 的破坏 。同时 ， 由于 力 Ｆ Ｐ梁 约提 高 ｌ Ｒ ５％， 比普通木 梁提高 ３ ０％， 同时刚度也 明显 木材易腐蚀 和被虫蛀蚀 ， 以在加 固时 需进行必要 的防腐 防虫处 增加 。王锋等对 预应力纤 维材 料加 固木 梁进行 了理论 分析 ， 出 所 给 理 。新 型建筑材料—— Ｆ 的出现 ， Ｉ 为木结构 的加固带来 了新 的 了预应 力条 件下粘结应力的解析解 ， 并提 出了简单实用 的预应力
土木工程中的结构加固新技术
土木工程中的结构加固新技术在土木工程领域，结构的安全性和稳定性始终是至关重要的考量因素。
随着时间的推移，建筑物和基础设施可能会因为各种原因出现结构损伤或性能下降，这就需要采用有效的结构加固技术来修复和增强其承载能力。
近年来，随着科技的不断进步，一系列新的结构加固技术应运而生，为土木工程的发展注入了新的活力。
纤维增强复合材料（FRP）加固技术是当前应用较为广泛的一种新型加固方法。
FRP 材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点，常见的有碳纤维增强复合材料（CFRP）、玻璃纤维增强复合材料（GFRP）和芳纶纤维增强复合材料（AFRP）。
以碳纤维为例，它的强度可以达到钢材的数倍，但其重量却只有钢材的几分之一。
在实际应用中，FRP材料可以通过粘贴、缠绕等方式与原有结构构件相结合，从而显著提高构件的抗弯、抗剪和抗压能力。
例如，在桥梁加固中，将碳纤维板粘贴在梁底，可以有效地增加梁的承载能力，延长桥梁的使用寿命。
预应力碳纤维板加固技术是在 FRP 加固技术基础上的进一步发展。
通过对碳纤维板施加预应力，可以更好地发挥碳纤维板的高强度性能，提高加固效果。
在施工过程中，首先需要在结构构件上安装锚具，然后将碳纤维板张拉至预定的应力水平，并通过锚具进行固定。
这种技术不仅可以提高构件的承载能力，还可以减少结构的变形和裂缝宽度，改善结构的使用性能。
除了 FRP 相关技术，粘钢加固技术也是一种常见的结构加固方法。
该技术是将钢板通过特制的胶粘剂粘贴在混凝土构件的表面，使钢板与混凝土共同工作，以提高构件的承载能力。
与传统的加大截面加固法相比，粘钢加固技术具有施工简便、不增加结构自重、对结构外形影响小等优点。
在实际工程中，粘钢加固技术常用于梁、板、柱等构件的加固。
此外，新型的结构加固技术还包括外包钢加固法。
这种方法是在混凝土构件的四周或两角外包型钢，通过缀板或螺栓将型钢连接成整体，从而提高构件的承载能力和抗震性能。
外包钢加固法分为湿式外包钢和干式外包钢两种。
FRP材料在混凝土建筑中的研究与应用现状
工作研究FRP材料在混凝土建筑中的研究与应用现状陈晓莉（巴州建设工程质量检测有限公司，新疆 巴州库尔勒 841000）摘 要：在建筑物达到一定的使用寿命后，由于各种因素，结构安全性能可能会下降，混凝土强度可能会下降。
例如，在北部，由于不利的防冻措施和隔热不足，冬季建造的混凝土结构经常被霜冻损坏。
同时，由于建筑质量差，一些较老的建筑物混凝土强度低，在这种情况下，需要对老旧结构进行加固。
作为增强材料，FRP（纤维增强塑料）因其重量轻，强度高，无磁性，出色的抗疲劳性和耐腐蚀性而越来越多地用于土木工程和建筑。
瑞士联邦材料测试实验室（EMPA）已开始研究使用FRP材料加固混凝土结构。
1984年，瑞士联邦测试设施研究所对碳纤维增强混凝土板进行了一项研究。
从那时起，碳-纤维因其独特的性能而被广泛使用。
随着土木工程领域研究和碳纤维用途的不断扩大，其他FRP设备（玻璃纤维，芳纶纤维，其他高性能电缆等）的工程领域也正在通过FRP扩展其技术领域。
关键词：加固；混凝土；碳纤维1 FRP加固混凝土结构的主要技术优势在北部，由于防冻措施不足，冬季建造的混凝土建筑物通常不能令人满意。
近年来，尤其是混凝土建筑的使用寿命过短，引起了人们的注意力。
同时，在老建筑中由于各种原因，混凝土的强度低并且建筑物的维护和加固条件变得越来越重要[1]。
上个世纪末，与FRP有关的加固技术应运而生。
随着FRP的普及，FRP的具体结构性能肯定会受到各种环境的影响或低抗拉强度的影响。
了解重要的FRP成员的总体寿命很重要[2]。
科学家们对玻璃钢中断裂整体性能和回弹力进行了广泛的实验研究。
随着FRP 的广泛应用，FRP的钢筋混凝土结构肯定会受各种环境影响。
环境对加固的FRP建筑物的寿命有重大影响。
它不仅取决于FRP材料和树脂的寿命，FRP与结构基础之间的连接的抗拉强度，还取决于结构（混凝土结构，金属结构，木结构）本身的性能，并且耐久性本身也取决于所受环境。
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》范文
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，建筑结构的安全性和稳定性成为了人们关注的焦点。
钢筋混凝土（RC）框架结构因其良好的承载能力和适应性，在各类建筑中得到了广泛应用。
然而，RC结构在地震等自然灾害面前，往往表现出较低的抗震韧性。
因此，如何提高RC框架结构的抗震性能，成为了建筑领域的重要研究课题。
近年来，纤维增强复合材料（FRP）因其优异的力学性能和轻质高强的特点，被广泛应用于RC结构的加固和修复。
本文旨在通过对FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价进行研究，为提高建筑结构的抗震性能提供理论依据和实践指导。
二、研究方法本研究采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法，对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价。
首先，通过查阅相关文献，了解FRP材料性能、RC框架结构抗震性能及加固技术的研究现状。
其次，利用有限元软件建立RC框架结构的数值模型，分析其在地震作用下的动力响应和破坏模式。
在此基础上，采用FRP材料对RC框架结构进行加固，并对比加固前后的抗震性能。
最后，通过试验研究验证数值模拟结果的准确性，并进一步评价FRP加固RC框架结构的抗震韧性。
三、FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价1. FRP材料的选择与性能本研究选择了碳纤维增强复合材料（CFRP）和玻璃纤维增强复合材料（GFRP）两种常见的FRP材料。
CFRP具有高强度、高模量和耐腐蚀等优点，而GFRP则具有良好的抗冲击性能和较高的韧性。
通过对这两种材料的性能进行对比分析，发现它们均能有效提高RC框架结构的抗震性能。
2. 数值模拟与动力响应分析利用有限元软件建立RC框架结构的数值模型，通过输入地震波，分析其在地震作用下的动力响应和破坏模式。
结果表明，未加固的RC框架结构在地震作用下容易发生破坏，而FRP加固后的结构则表现出较好的抗震性能。
通过对加固前后的动力响应进行对比分析，发现FRP材料能有效提高结构的承载能力和耗能能力。
FPR复合材料
FPR复合材料加固混凝土结构新技术研究发展（一）、FRP复合材料的基本特性随着增强纤维材料的发展，碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维已经成为当前结构工程中加固补强的重要材料。
一些典型的FRP（片材）复合材料的基本力学性能见下表。
FRP复合材料的性能各异，在拉伸强度及拉伸模量方面，玻璃纤维和芳纶纤维一般比碳纤维低1/3左右；在断裂延伸率方面，芳纶纤维一般是碳纤维的2倍左右，玻璃纤维一般比碳纤维高70%左右；在韧性、抗冲击性能方面，芳纶纤维和玻璃纤维要比碳纤维好得多；在抗碱腐蚀方面，芳纶纤维和玻璃纤维则不如碳纤维好。
关于其它方面的性能差异，这里不再赘述。
（二）、FRP复合材料在结构加固工程中应用领域2.1民用建筑、桥梁及工业厂房FRP复合材料因其优异的力学性能，在民用建筑及工业厂房的加固中应用很多，主要有：①梁加固。
加固的作用包括抗弯和抗剪。
在进行抗弯加固时，FRP复合材料的纤维方向与梁的轴向一致，一般贴在梁的受拉侧，已提高梁的承载能力。
据有关试验得出，只要该梁不是超筋梁，贴一层AK-60可以提高承载力30%左右，贴两层可以提高40%左右；在进行抗剪加固时，FRP复合材料的纤维方向与梁的轴向垂直；②板加固。
一般对于板的加固净空要求比较高，而且加固后不影响其外观，所以用厚度很薄且柔软的FRP复合材料进行加固是一种理想的选择；③柱加固。
芳纶纤维布、玻璃纤维布是比较理想的柱加固材料。
因为它们的弹模小，相对于碳纤维（弹模235Gpa），其延性较好；并且，在进行棱角打磨时一般只需要10mm 左右，一般不需打磨，而碳纤维则需要30mm左右，若采用芳纶纤维就可以节约很多工时。
2.2地铁、隧道因地铁和隧道是一种在地下工作的结构，所以它的受力与地面结构是不一样的。
在洞顶和洞侧，它都有土压力的作用，而且也有净空的要求，所以进行裂缝修补时，传统的加固方法不可行，而用芳纶纤维布（不导电）进行加固维修就可以满足它的各方面要求，因为在地铁或隧道的拱顶或侧壁的裂缝一般是多向且不规则的，这就要求修复材料必须具有良好的抗剪性能，而且还是一种不导电的材料，所以芳纶布在隧道地铁工程中是一种最佳的选择。
FRP在建筑结构工程加固施工中的应用
FRP在建筑结构工程加固施工中的应用摘要FRP是一种新型的轻质、高强度、耐腐蚀、耐久性强的建筑材料，属于复合材料的一种。
由于其施工简单、对建筑物外观影响小等优点，在建筑加固领域得到了广泛的应用，经过多年的研究和工程应用，国内外科学家在FRP增强工程结构稳定性等领域进行了大量的试验研究和理论分析，取得了许多研究成果，但对FRP整体性加固结构的研究较少。
本文针对FRP在建筑结构施工中的应用现状，着重研究工程施工中的加固问题，全面了解FRP在加固结构的整体工作能力，为工程的应用和推广提供理论依据。
1.加固技术实际的工程建设施工中，FPR应用于施工加固具有很多的有点，其本身重量轻所以结构自重不增加，构件尺寸不增加使用后维护少，可大大降低维护成本，而且无需大型机械设备进行施工辅助，工作强度低，该结构适用于有限的空间范围中，因为其同时也具有切割方便、应用灵活的良好性能，它可以应用于特殊构件的表面，如圆形表面和曲面，而不改变原结构的形状和外观。
这与传统的加固方法需要的施工手段不大相同。
传统的加固方法需要对原结构进行钻孔，施工过程中会减小构件的横截面，从而产生新的张力来源，对于修复局部损伤和受到腐蚀的建筑结构不甚方便。
传统的施工方式，不允许在特殊环境下使用明火，如气罐、油罐等物品，还有地下施工的时候会很不方便，影响施工效率，而应用FRP 进行加固施工则不会有这些麻烦，这种复合材料的的许多优点都具有进一步研究的价值。
FRP结构加固技术自上个世纪以来，无论是在科研上还是在实际应用上都有了快速的发展。
将这种新的加固技术与高强混凝土结构相结合，对钢筋混凝土结构的强度和结构都会有大幅的提升效果。
但缺点是明显的，高强混凝土的韧性比普通强度混凝土差。
随着强度的增加，高混凝土的韧性越低，而高强混凝土的抗拉强度和尖锐度也随着压力的增加而增加，降低了混凝土的质量，对于整个运输、铸造和维护过程中的环境条件等因素要求很严格。
随着FRP与混凝土结合的使用，对生产和施工工艺的要求也越来越高，因此，在使用中必然存在养护和维修问题。
FRP片材加固钢筋混凝土梁的研究进展
2008年第11期总第125期福 建 建 筑Fujia n Architecture &Constr uctionNo112008Vol 125FRP 片材加固钢筋混凝土梁的研究进展陈绪军1,2 杨勇新1 胡玲1 戴木香2(11华侨大学土木工程学院 362021;21九江学院土木工程学院 332005)摘 要:80年代以来,FR P (纤维增强复合材料)作为一种高性能的新型混凝土结构加固补强材料受到科研院所和工程界的广泛关注[1]。
迄今为止,国内外关于FR P 片材加固钢筋混凝土结构研究的试验和理论研究已相当丰富,并在工程界得到大量实践应用。
本文着重介绍了F RP 片材加固钢筋混凝土梁的抗弯性能、抗剪性能、以及裂缝、刚度研究,以期为FRP 片材的进一步研究和应用提供参考。
关键词:FRP 片材 钢筋混凝土梁 抗弯性能 抗剪性能 裂缝、刚度中图分类号:TU32313 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2008)10-0043-03Pr ogress in st udies of RC bea ms st rengthened w ith FRPChe n Xujun 1 Y ang Y o ngxin 1 Hu Ling 1 Dai Muxia ng 2(11College of Civil Engineering ,Hua qiao Univer sity 362021;21Colle ge of Civil Enginee ring ,Jiujiang Univer sit y 332005)Abstract :Since1980s ,FRP ,a s a kind of new strengthe ning material with high perfor ma nce ,ha s received wide spread atte ntionf ro m scientif ic resear ch institute a nd engineering a rea 1Nowadays ,t her e are quite rich experimental a nd t heor y re searches in the field of r einforced concrete structure st rengthened wit h F RP sheets at home a nd a broad 1And it obtains massive practice application in the engineering area 1This paper introduced the re searc h of reinfor ce d concrete bea ms strengt hened with FRP sheets wit h e mpha 2size on the flexural perf ormance ,shear perfor ma nce ,a s well as t he crac k and rigidit y ,which can p rovide ref erence s to the f urther resea rch a nd applica tion of FR P sheets 1K eyw or ds :F RP sheet s r einforced concre te beam f le xural pe rfor mance shea r pe rfo rmance stiff ness crack作者简介:陈绪军,1979年10月生,男,汉族,研究生,主要从事结构耐久性与加固研究。
纤维增强复合材料在建筑结构中的应用研究
纤维增强复合材料在建筑结构中的应用研究纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，简称FRP）是目前在建筑结构中广泛应用的一种新型材料。
相较于传统的建筑材料，如钢筋混凝土，FRP具有更高的强度、更轻的重量和更长的寿命，因此备受建筑界的关注和青睐。
本文将探讨纤维增强复合材料在建筑结构中的应用研究，并对其优点和挑战进行分析。
一、FRP在建筑结构中的应用1.桥梁结构：FRP在桥梁结构中的应用已经成为建筑领域的前沿研究方向。
传统的钢筋混凝土桥梁虽然具有较高的强度和刚度，但存在着腐蚀和老化的问题。
而采用FRP材料可以有效地解决这些问题，提高桥梁的耐久性和维修性。
同时，由于FRP具有较轻的重量和较高的刚度，可以减小桥梁的自重，提高整个结构的承载能力。
2.楼梯和脚手架：在建筑施工中，楼梯和脚手架是必要的构造。
传统的木质和金属结构往往存在着腐蚀、劣化和变形等问题。
而使用FRP材料制作楼梯和脚手架可以避免这些问题，同时减轻了施工的负担。
此外，FRP材料还具有防滑的特性，能够提高人员的安全性。
3.墙体材料：FRP还可以用作墙体材料，提供更好的隔热和隔音性能。
传统的砖墙和混凝土墙往往导热性能较差，隔音效果也不佳。
而使用FRP材料可以提高墙体的综合性能，降低能耗，提高居住舒适度。
二、FRP的优点1.轻质高强：FRP材料具有较低的密度和较高的强度，相较于传统的建筑材料如钢筋混凝土，重量更轻但强度更高。
这使得在使用FRP建造建筑结构时，可以减小结构自重，提高整体的承载能力。
2.耐久性强：FRP材料具有优秀的抗腐蚀性能，不会受到氧气、水分、酸碱等外界物质的侵蚀。
相比之下，传统的建筑材料如钢筋混凝土容易受到腐蚀和劣化，导致结构损坏。
3.施工方便：FRP材料可以在工厂中进行预制，然后在施工现场进行组装。
相较于传统的现浇混凝土结构，FRP结构的施工速度更快，减少了对现场施工的依赖性，降低了施工成本。
三、FRP的挑战与展望1.高成本：由于FRP材料的生产和加工技术相对成熟，其生产成本相对较高。
FRP型材特点及力学性能研究进展分析
FRP型材特点及力学性能研究进展分析【摘要】纤维增强复合材料(Fiber-Reinforced Polymer,简称FRP)型材具有轻质高强、耐腐蚀性好、可设计性强、施工便捷等一系列优点，近二十余年来被广泛应用于各类新建结构以及结构的加固与补强中。
对于任何一种新材料而言，研究并掌握新材料在材料层面和构件层面的基本力学性能是研究这种新材料所构成的新结构的必要基础。
本文分析了FRP型材特点及力学性能研究进展，可以为开拓FRP型材应用提供有意义的参考。
【关键词】FRP、型材、力学性能我国从20世纪50年代以来进行了FRP的各种应用，在建筑工程中应用很活跃。
可以用FRP制成薄壳结构大型体育馆的屋顶，从而增加采光；还可以用FRP作工字梁翼表面和腹板。
另外FRP型材用于桥梁，重庆建成了我国第一座斜拉FRP箱梁人行天桥—交院桥，通过荷载试验和长期变形观测验证了全FRP结构桥梁的可行性，为FRP大跨度桥梁的研究和应用起到了很好的示范作用。
FRP型材的性能与传统的结构材料（钢材、混凝土等）存在着较大的差别，了解和掌握FRP型材的特点是应用FRP型材的基础，有利于在工程结构中更好地发挥FRP型材的优势。
1.FRP型材的主要特点FRP型材的比强度高。
CFRP管的抗拉强度可达到普通钢管的10倍，与高强钢丝抗拉强度差不多。
FRP型材的比模量高。
FRP重量只有钢的1/4左右，采用FRP型材作为结构主要用材可以有效减轻结构自重，进而可以在一定程度上降低整个建筑物或构筑物用于基础的费用。
FRP型材的可设计性强。
通过性能互补的不同纤维以及纤维与传统材料（包括钢材、木材、竹材等）的混杂/复合设计，可设计出满足不同工程结构要求的具有较高综合性能的结构用型材，而且可根据使用需求对FRP型材的截面形状和性能进行灵活的设计。
FRP型材的自恢复性能好。
FRP型材的应力-应变关系接近线弹性，在发生较大的变形后可以恢复原状。
利用FRP型材自身的弹性自复位性能，能够有效减小震后残余位移，有利于震后结构构件的快速修复。
frp加固混凝土结构技术及应用
frp加固混凝土结构技术及应用
frp（Fiber Reinforced Polymer）加固混凝土结构技术是一种应用广泛的结构加固技术，能够有效提升混凝土结构的抗震、抗风、抗裂性能，延长结构的使用寿命。
本文将从技术原理、应用案例和前景展望三个方面对frp加固混凝土结构技术进行介绍。
一、技术原理
frp加固混凝土结构技术是指在混凝土结构表面或内部粘贴或包裹一定数量的纤维增强材料，如碳纤维布、玻璃纤维布等，通过与混凝土结构相互作用，改善结构的力学性能。
这种加固方式可以增加混凝土结构的抗弯、抗剪、抗压性能，提高结构的承载力和刚度，减少结构的变形和裂缝。
二、应用案例
frp加固混凝土结构技术已经被广泛应用于各类建筑物和桥梁的维修和加固工程中。
例如，在抗震加固方面，通过在柱、梁等结构部位粘贴frp材料，可以提升结构的抗震性能，使建筑物在地震中具有更好的抗震能力。
在桥梁加固方面，frp材料可以用于修复和加固桥梁的梁、墩、桩等部位，提高桥梁的承载力和抗震性能。
三、前景展望
随着人们对建筑物安全性和可持续发展的要求不断提高，frp加固混凝土结构技术具有广阔的应用前景。
未来，frp材料的研发和生产技术将进一步完善，加固技术将更加成熟和可靠。
同时，随着人
们对建筑物外观和环境影响的关注，frp材料的外观和环保性能也将得到更好的改进和提高。
frp加固混凝土结构技术是一种重要的结构加固技术，应用广泛且前景广阔。
通过frp材料的应用，可以提升混凝土结构的力学性能，延长结构的使用寿命，为建筑物和桥梁的安全运行提供保障。
未来，frp加固混凝土结构技术将在工程实践中得到更广泛的应用，推动建筑行业的可持续发展。
纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土结构技术综述
纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土结构技术综述【摘要】纤维增强复合材料（FRP）加固混凝土结构技术已经成为结构加固领域的重要研究方向。
本文从FRP加固混凝土结构的原理与机制、FRP 材料的分类和特点、施工工艺、性能评价以及应用范围等方面进行了综述。
通过对该技术的研究和应用实例的分析，揭示了FRP加固混凝土结构技术在提高结构抗震性能、延长结构使用寿命等方面的优势。
也指出了该技术在设计规范、成本、耐久性等方面的局限性。
展望了FRP加固混凝土结构技术的未来发展趋势，为相关领域的研究和实践提供了参考和借鉴。
【关键词】FRP、增强复合材料、混凝土结构、加固技术、原理、特点、施工工艺、性能评价、应用范围、发展趋势、优势、局限性。
1. 引言1.1 FRP加固混凝土结构的背景FRP加固混凝土结构技术的发展源远流长，最早可以追溯到20世纪70年代。
最初，人们主要使用碳纤维、玻璃纤维等材料进行混凝土结构加固，通过在混凝土结构表面粘贴或缠绕FRP片材或布带，以提升结构的承载能力和抗震性能。
随着材料合成技术和加固技术的不断改进，FRP加固混凝土结构技术逐渐成熟，已经被广泛应用于桥梁、建筑物、水利工程等领域。
1.2 FRP在结构加固领域的应用1. FRP加固桥梁：在桥梁结构中，FRP可以有效地提高桥梁的承载能力和耐久性，延长桥梁的使用寿命。
通过在桥梁梁段或墩柱部位进行FRP包裹或加固，可以有效提高桥梁结构的受力性能。
2. FRP加固建筑：在建筑领域，FRP可用于加固柱、梁、楼板等结构件，提高建筑物的抗震能力和承载能力。
通过在建筑结构表面粘贴或包裹FRP材料，可以有效改善结构的整体性能。
3. FRP加固管道：在工业管道等设施中，FRP被广泛应用于加固和修复受损管道，提高管道的耐腐蚀性能和抗压能力。
FRP材料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，适合在恶劣环境下进行管道加固。
4. FRP加固海洋工程：在海洋工程领域，FRP可以用于加固海洋平台、码头、堤坝等结构，提高其抗风浪、抗冲击等性能。
FRP加固钢结构的研究现状和展望
分 罕见 Ｆ Ｒ Ｐ加 固钢 结构 承载 力 的研 究报 道 。
１ ． １ Ｆ ＲＰ加 固 损 伤 的 钢 结 构
Ｇ ｉ ｌ ｌ ｅ ｓ ｐ ｉ ｅ Ｊ ｗ 等 从 一座 桥 梁 上取 出 ４根 已受
浙 江建 筑 ， 第３ ０卷 ， 第 ５期 ， ２ ０ １ ３年 ５ 月
Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，Ｖｏ １ ． ３ ０，Ｎｏ ． ５，Ｍａ ｙ ． ２ ０ １ ３
Ｆ Ｒ Ｐ加 固钢 结 构 的 研 究 现 状 和 展 望
Ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ Ｐ ｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｒｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｓｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ
伤 ， 但没 有 对 损 伤部 位进 行 加 固 ； 第 ３根 梁 是 在 第
１ Ｆ Ｒ Ｐ加 固钢 结 构 的承 载 力研 究
国外 主要 以 研 究 Ｆ Ｒ Ｐ加 固 钢结 构 的 受 弯 承 载 力为主， 所 作 的试 验 主要 分 为 对 损 伤 的钢 结 构 及 非
２根梁 的基 础 上 采 用 Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ对 钢 梁 的受 拉 区 进 行
摘
要： 在 分 析 国 内外 关 于 Ｆ ＲＰ加 固 钢结 构 的 文 献 资 料 基 础 上 ， 从承载能力 、 粘结剂及粘结性能 、 抗 屈 曲性 能 、 抗 疲 劳 性 能 及
耐久性能五方面 ， 对 Ｆ Ｒ Ｐ加 固 钢 结 构 的研 究 现状 和研 究 成 果 进 行 了综 述 与 评 价 ， 并 结合研究 现状和工 程实际提 出了 Ｆ Ｒ Ｐ加 固钢 结构在今后的研究方向及建议。
CFRP加固混凝土结构技术研究现状与发展趋势
２ 片材 由于跨 中最 大弯矩 区产生弯 曲裂 超过玻化温度时 ， 树脂的分子结构会发生变化 ， 失去强度。碳 纤维 保护层剥离破坏 ；） 可 以耐 ２５℃ 的温度 而不 发 生 强度 损 失 。Ｋ１ ｈｒｌ 在 １９ 的 缝而导致 Ｃ Ｒ ７ 】 ａ ｍａ ａ ｊ ９３年 Ｆ Ｐ片材 由裂 缝 向端 部发展 的粘结 破坏 ； ） Ｆ Ｐ片 ３Ｃ Ｒ
鉴于上述特点 ， 碳纤维 作为 一种加 固材料 ， 够很好 的与 原 过约束混凝土提高混凝土强度 ， 能 从而混凝 土柱 的强度 和延性都得 混凝土结构协 同受力 ， 达到预期效果。因此 ， 本文就国 内外 Ｃ Ｒ 到显著提高。Ｃ Ｒ ＦＰ Ｆ Ｐ加固钢筋 混凝 土框架梁 板柱节 点 ， 服荷载 屈 加固混凝 土结构修复技术方法进行论述 ， 提出未来 发展趋势 。 和极限承载力都明显提高 ， 碳纤维高 强高弹模 的特性 对节点的 刚
以上 ， 但抗剪强度低 ， 一般 为抗拉 强度 的 １ ％； ） ０ ２ 弹性模 量高 ， 其 ２ 外包 Ｃ Ｒ ） Ｆ Ｐ能 明显提高钢筋混凝 土梁的抗剪性 能 ， 其抗 剪作用 弹性模 量一般 在 ２ ０Ｇ ａ以上 ； ） １ Ｐ ３ 耐疲 劳性能优越 ， 较玻 璃纤维 机理类 似箍 筋 ， 同时 能 够 提 高 加 固梁 的 抗 弯延 性 。但 破 坏 时 好 ；） ４ 耐腐蚀 ， 对酸碱稳 定 ； ） ５ 耐久性好 ， Ｘ射 线透过 性非 常优 Ｃ Ｒ 对 Ｆ Ｐ的应力水平取决 于 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ的粘贴形式 （ 闭箍 、 封 Ｕ形箍或直 越 ；） ６ 比热介于金属和树脂之 问 ；） 向热 膨胀 系数很小 ； ） 纤 条 ）且容易发生由于剪切裂缝导致 的 Ｃ Ｒ ７纵 ８碳 ， Ｆ Ｐ剥 离破 坏 ， 不能充分 维导电 ， 碳纤维的电导率随着石墨化程度的增大而增大。 发挥 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ高强 的特点 。３ 钢 筋混凝 土柱 外包 环 向 Ｃ Ｒ ） Ｆ Ｐ能通
FRP-NSM加固混凝土构件的研究现状
FRP-NSM加固混凝土构件的研究现状摘要：FRP表面嵌入法(Near Surface Mounted简称NSM)是近几年以来结构加固的重要技术进展。
研究简要介绍了国内外FRP-NSM加固混凝土梁抗弯性能和抗剪性能的研究成果,概述了FRP-NSM加固的发展。
通过介绍NSM-FRP加固混凝土梁的研究发展和现状，对现有研究的不足进行综合比较和分析，并对发展的前景和遇到的问题进行了探讨。
关键词:FRP,表面嵌入法(NSM),混凝土梁抗弯性能,抗剪性能1 FRP-NSM加固的基本概念和特点FRP表面内嵌加固修复方法是将纤维增强塑料(FRP)筋或板条放入结构表面预先开好的槽中，并向槽中注入粘结材料(树脂、水泥砂浆或混凝土等)使之形成整体，来改善结构性能(抗弯、抗剪性能、抗震性能)的方法，简称NSM—FRP,如1-1 NSM—FRP加固示意图图1-1所示。
同工程中常用的加固方法相比优势很明显[1]，比起表面外贴法(Externally Bonded Reinforcements简称EBR)具备很多优点[2]，特别是FRP与混凝土的粘结表面积增大，提高了FRP的利用率;可避免FRP受到磨损、撞击，适用于桥面板和连续梁负弯矩区域的加固;可用于恶劣环境下(高湿、高温和冻融)工程加固等。
所以NSM —FRP加固法有着广阔的研究和工程应用前景。
2.NSM—FRP加固技术应用及研究现状2.1技术运用早在20世纪40年代末瑞典的Asplund[3,4]用此项技术加固瑞典一座桥梁，由于当时受到加固材料和粘结材料的限制，效果不好。
随着新材料的不断出现，各种新加固方法出现，特别是NSM—FRP加固技术，这种加固在国外工程中的应用也越来越多，以下是国外的几个实例：1997年至1998年技术人员用NSM —CFRP加固技术对美国的Oklahoma市的一所建筑物进行了加固[5];1998年技术人员用NSM—CFRP加固技术(CFRP砂磨)方法加固了美国波士顿市的6个混凝土圆形结构物[3];同年技术人员用NSM—CFRP(CFRP砂磨)加固技术对美国正在使用中的J.857桥梁进行加固[6];1999年秋天技术人员用NSM—CFRP(CFRP板带)加固技术加固了瑞典一座桥梁的桥板[7];1999年用NSM方法加固了一个5层框架的砌体墙[8];Gentile和Rizkalla[9]对加拿大的一座使用了39年的木桥梁进行加固;Andrea Prota[10]等人用NSM—CFRP对混凝土仓筒结构进行加固。
FRP板加固混凝土结构研究新进展
Ｆ ＲＰ板 加 固 混 凝 土 结 构 研 究 新 进 展 ＊
邓 宇 杨 宝 山 梁炯 丰
摘 要 ： 国内外 Ｆ Ｐ板 加固混凝 土结构的最新研究成果进行 了较为 系统 的综述 与分析 ， 对 Ｒ 并展望 了今 后的发展趋 势， 以
提高人们 对 Ｆ Ｐ板加 固混凝土结构 的认识 ， Ｒ 推广 Ｆ Ｐ板加 固技术 的应用 。 Ｒ 关键 词 ：Ｒ Ｆ Ｐ板 ， 混３ 卷 第２ ４ ２期
２ ００ ８ 年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲｃＨＩ （ ＴＥ 『 ＲＥ
Ｖｌ． ４Ｎｏ． ２ ０ ３ Ｊ ２
Ａ ｇ ２０ ｕ． ０８
・１ ・ ５
文 章 编 号 ：０９６ ２ ｛０ ８ ２ —０ ５０ １０ —８ ５ ２０ ｝２０ １ —２
固方法无法 比拟 的， 尤其 是一 些重要 的结 构加 固工程 如桥 梁 、 桥 土剪 压破坏 等不同的破 坏类型 。 墩、 桥板以及一些大型 的筒体 和壳体 ， 采用传 统 的加 固方 法是 不 １ ２ 剪切 破 坏模 型 及 受力分 析 ． 可能 的， 而采用 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ加 固便 可顺 利 实现 ； 另外 ， Ｆ Ｐ还 具有施 ＣＲ Ａ ｒＭ． ｌ ｍｉ Ｍａ ｋ等通过试 验研 究 ， 出了加 固梁 的应 力计算 ｅ 提 工便捷 ， 效高 ， 工 没有湿 作业 ， 不需要 大型 机具 ， 占用 大范 围的 方法 和 Ｃ Ｒ 不 Ｆ Ｐ板在裂缝 出现前后 的剪 力计算方 法 ， 两种方法考 这 施工空 间的特点 。碳纤维 布质地 柔软 ， 以把它卷成 筒状 ， 可 方便 虑 了 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ板 的各项异性 的材料 性质 ， 同时假设 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ材料与混 运输 ， 以就地任意裁剪 ； 可 由于其质 量轻 ， 用一般 的脚手架 可以 凝土粘结 良好 ， 使 无相 对滑 移 ， 并应 用 了 Ｃ ＲＰ与 混凝 土 的应变协 Ｆ 进行手工粘贴 。Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ片材所 具有 的上述优 势为它应用于结构加 调关 系， 设的正 确性 通过 与 有 限元 分析 结果 的对 比得 到 了印 假
梁桥维修与加固中应用新技术有哪些
梁桥维修与加固中应用新技术有哪些梁桥作为交通基础设施的重要组成部分，在长期的使用过程中，由于各种因素的影响，如交通流量的增加、车辆荷载的增大、环境侵蚀、材料老化等，可能会出现不同程度的病害和损伤，从而影响其安全性和使用性能。
为了延长梁桥的使用寿命，保障交通安全，对其进行及时有效的维修与加固至关重要。
随着科学技术的不断发展，许多新技术在梁桥维修与加固中得到了广泛的应用，为提高维修加固效果和质量提供了有力的支持。
一、碳纤维增强复合材料（CFRP）加固技术碳纤维增强复合材料具有高强度、高弹性模量、耐腐蚀等优点，在梁桥加固中得到了越来越多的应用。
CFRP 加固技术主要包括粘贴碳纤维布和粘贴碳纤维板两种方式。
粘贴碳纤维布加固是将碳纤维布通过专用的胶粘剂粘贴在梁体的受拉区，以提高梁体的承载能力和抗弯刚度。
碳纤维布具有良好的柔韧性，可以适应梁体的复杂形状，施工方便快捷。
在施工过程中，需要对梁体表面进行处理，确保碳纤维布与梁体之间的粘结强度。
粘贴碳纤维板加固则是将碳纤维板通过锚具固定在梁体的受拉区，其加固效果更加显著。
碳纤维板的强度和刚度更高，能够提供更大的加固作用。
但施工工艺相对复杂，成本也较高。
二、预应力碳纤维板加固技术预应力碳纤维板加固技术是在碳纤维板加固技术的基础上发展起来的一种新技术。
通过对碳纤维板施加预应力，可以更好地发挥碳纤维板的高强性能，提高加固效果。
在施工过程中，首先在梁体上安装锚具和转向装置，然后将碳纤维板穿过锚具并施加预应力，最后通过胶粘剂将碳纤维板粘贴在梁体上。
预应力碳纤维板加固技术可以有效地减小梁体的裂缝宽度，提高梁体的承载能力和耐久性。
三、体外预应力加固技术体外预应力加固技术是在梁体外部设置预应力筋，通过对预应力筋施加拉力，来改善梁体的受力状况，提高其承载能力。
体外预应力筋通常采用高强度钢丝或钢绞线，通过锚具固定在梁体的两端。
施工时，可以根据需要调整预应力的大小和分布，具有灵活性高、施工方便等优点。
FRP材料的力学性能分析及研究现状
FRP材料的力学性能分析及研究现状FRP材料的力学性能分析及研究现状FRP材料的力学性能分析及研究现状摘要：纤维增强复合材料(简称FRP)是一种高性能材料，其在建筑结构加固技术中的应用优势显著。
重点介绍了FRP材料的力学性能，并对FRP材料的研究现状作了综述性的概括。
关键词：FRP力学性能研究进展如何提高钢筋混凝十结构的耐久性、增强使用寿命是土木工程中迫在眉睫的问题。
鉴于上述方面的需要，由于纤维增强聚合物(FRP)具有轻质、高强、耐久性好等优点，日本、美国、欧洲等发达国家很早就开始对其研究，探索其替代预应力高强钢筋(钢绞线)的可行性。
现在FRP材料在混凝土结构中的应用受到越来越多的国家学者的关注，已成为国际混凝土领域的一大热点。
1、FRP的组成()根据FRP纤维种类的不同，FRP可分为碳纤维cFRP、玻璃纤维GFRP、芳纶纤维aFRP以及近来国外新开发的PBo-FRP复合材料和dFRP等复合材料，还有国内最近投入生产的连续玄武岩纤维cBF等。
FRP筋是以纤维为增强材料，以合成树脂为基本结合材料，并掺入适量的辅助剂，采用挤拉成型技术形成的一种新型复合材料。
FRP复合材料的物理力学特性与纤维种类、纤维含量、粘结基体、表面处理以及成型工艺等因素有关，不同成分的FRP筋性能差别很大。
2、FRP筋的特点及力学性能FRP复合材料具有抗拉强度高、质量轻、不锈蚀、热膨胀系数低、无磁性以及抗疲劳性能好等特性。
如cFRP的抗拉强度可达到3000mPa 以上，比强度高(比钢材高lo～15倍)；cFRP和aFRP的抗疲劳性能较好，大大优于钢材，其疲劳极限可达静荷载强度的70％～80％，但GFRP的疲劳性能低于钢材。
与钢筋不同，FRP筋是各向异性材料，FRP筋的应力-应变关系呈线性关系，与钢材应力-应变关系比较如图1所示。
FRP在达到极限抗拉强度之前无塑性交形，且FRP筋的极限应变比钢筋小。
FRP材料与普通钢材的性能比较见表1。
FRP加固修复木结构研究现状与展望
４ ２ 粱 的加 固 ．
所有框架梁均要 加 固， 梁做 三边包 大பைடு நூலகம் 面处理 ， 一方 面可 以
５ 结语
广州何济公制药厂 ｌ 号楼的主要 问题在 于该楼 为化 工厂房 ５
及实验室 ， 钢筋受 到较 严重 的锈蚀 ， 同时原设 计 也存 在着一 些 问
保护原先封闭已碳化 的混凝土 ， 另一方 面可以补足梁的钢筋 。 ４３ 柱 的加 固 ． 鉴于柱子纵 向主筋 已严 重锈 蚀 ， 别柱 子箍筋 已锈 断 ， 凝 个 混 土脱 落， 致使框 架结构 已发生局 部受损 。考虑 结构 的安全性 、 耐
Ｆ Ｐ 加 固 修 复 木 结 构 研 究 现 状 与 展 望 Ｒ
曹剑钊 蒋湘 闽
摘 要： 纤维增强塑料（Ｉ 是适合于木结构加 固的新型材料 。通 过介 绍国 内外 Ｆ Ｐ加 固木结 构 的理 论 与试 验研 究。 Ｆ ） Ｒ
分析了Ｆ Ｐ Ｒ 在加固修复木结构的研究和应用中需要解决的相关问题， 同时对其今后的发展与应用前景进行 了 展望。 关键词 ： 木结构 ，Ｒ ， 固修复 Ｆ Ｐ加
探讨有效的加固和修复木结构建筑的方法是极具意义的。
Ｍｏｌ （９０发现在受拉区胶合一层玻璃纤维材料能提高胶 ｕｎ１９ ） ｉ
合木梁的强度和刚度【］ ｌ ｓ１９ ） ４。Ｐｅ （９ ２ 等率先发表 了对 木粱和柱 ４
１ Ｆ Ｐ加 固木结 构的研 究 与应用 Ｒ
纤维增强塑料（ ） 因其轻质、 高强、 耐腐蚀等优异性能， 近
ｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎ ｆｔ ｅ ｒｆｅ ｎ ｈ ｂ ｉ ｉ ｇ ｉ ｈ ｒ ｃ ｕ ｉ ａ ｔ ｒ ｅｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔｏ ｈ ｔｅ ｔ ｕ ｌ ｎ ａ ｐ ａ ｍａ ｅ ｔｃ ｆ ｃ ｏ ｙ ｉ ｄ ｎ
FRP材料介绍和加固混凝土梁柱的研究现状及基本理论
、
一
等 人 曾研 究 用 F R P 来 进 行 钢 筋 混 凝 土 梁 的 剪切 加 固 在 沙 特 阿 拉 伯 S h a r e 等 人也 做 了 这 方 面 的 类 似研 究 在 国 内 这 方面 的 研 究 在 近 十 几 年 也 正 在积极开 展 国 内的 清 华 大学 天 津 大 学 同 济 大 学 和 东 南大 学 等 也 都 致 力 于 这 方面 的 研 究 并 进 行 了 多项成 功 的 应 用 从 这 些 研 究 可 以 看 出 F R P 在 建筑结构 方 面 的 应 用 主 要 集 中在 以 下 三 个方 面 ： ( 1 )把 F R P 复合 材 料粘在钢 筋 混 凝 土 梁 的 拉 应 力表 面 以 提 高 混 凝 土 梁 的 弯 曲刚 度和 强 度 ( 2 )把 F R P 作 为钢 筋 混 凝 土 柱 子 的 外 套 以 提 高 柱 子 的 抗弯 和 抗 剪 性 能 增 强 混 凝 土 的 抗震 能 力 (3 )将 F R P 包 裹 在混凝 土 柱 子 的 外 面 以 增 加 混 凝 土 柱 的 轴 向承 载 能 力 混 凝 土 在 受 压 时 内部将 产 生 大 量 的 微 裂 纹 这 些 微 裂 纹 的 产 生 将 促 使混 凝 土 产 生 较大 的侧 向 膨胀 用 F R P 包 裹 在 混 凝 土 的 外 表 进 行 侧 向 约 束 可 以 使 内部 的 混 凝 土 处 于 三 向受 力 状 态 其 承 载 能 力将大 大提 高 这 个 原 理 被 广 泛 地 应 用 于 桥 墩 的 加 固 以 提高其抗震性 能 对 于 圆柱 体 的混 凝 土 构件 而 言 其加 固 效果是 非常显 著的 但是 对 于 方 形 截 面 的 混 凝 土 柱 的 加 固 效 果 却 不 甚 理 想 所 以 东北 大 学唐 春安教授 建 立混 凝 土 数值模 型 M F P A 时 用 F R P 进行 混 凝 土 椭 圆 柱 加 固 的 些 试验 研 究 以 证 明对 椭 圆柱试 样进 行 改 形然 后 再 进 行 用 C F R P 约 束 的 加 固 方案 具 有 实 用 性 混 凝 土 的 强 度 柱 的截 面 形 状 F R P 复 合材料 的 种 类 和 厚 度等都会 对 约 束 的 效 果 产 生 不 同 程 度 的 影 响 在过去 的 十 几 年 国 外在 这 方 面 进 行 了 广 泛 的 试 验 研 究 并 且 都 根 据 各 自的试 验 结 果 建 立 了 相 应 的 分 析模 型 可 以预 测 F R P 约 束混 凝 土 柱 的 强 度 这 些 公 式 般具 有 如 下 形 式 ：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第27卷,第3期 中国铁道科学Vol 127No 13 2006年5月 C HINA RA IL WA Y SCIENCEMay ,2006 文章编号:100124632(2006)0320034209FRP 加固技术研究新进展卢亦焱,黄银 ,张号军,刘 兰(武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉 430072) 摘 要:纤维增强复合材料(FRP )在加固工程中的应用是土木工程研究热点之一。
围绕国内外FRP 加固技术的研究现状以及最新进展,从混杂纤维材料(HFRP )加固、FRP 加固砌体结构、预应力碳纤维布(CFRP )加固、CFRP 与钢板复合加固混凝土结构等技术的研究方面进行综述。
试验研究表明:混杂纤维加固柱的承载力和变形能力优于单一纤维加固,且在承载力提高幅度相同的情况下,成本显著低于CFRP 加固柱;FRP 加固砌体结构可以提高砌体结构的抗震、抗剪和平面外抗弯性能;预应力CFRP 加固技术结合了预应力技术和FRP 粘贴技术,能明显提高梁的刚度、屈服荷载和极限荷载,其提高程度随预应力CFRP 的用量和预应力水平的提高而增大。
预应力加固的研究主要集中于预应力控制值、端部锚固和预应力损失方面。
CFRP 与钢板复合加固混凝土结构技术作为一种新型的加固技术,可以直接利用钢材参与受力,钢材形成的骨架在约束混凝土变形的同时,还提高了CFRP 的利用效率,从而大幅度提高构件的极限承载力,改善构件的工作性能。
关键词:纤维增强复合材料;加固技术;混凝土结构;砌体结构;钢结构 中图分类号:TB332;TU599 文献标识码:A 收稿日期:2005211220 基金项目:湖北省重点科学技术计划项目(200001P2104);中国博士后科学基金资助项目(2002031147);湖北省青年杰出人才基金资助项目(2004ABB014) 作者简介:卢亦 (1965—),男,福建永定人,教授,博士,博士生导师。
纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plas 2tics ,FRP )加固技术是一种用胶粘剂把FRP 粘贴在结构外部进行加固,以提高构件承载力的加固方法。
FRP 优良的材料特性使该加固方法有以下主要技术优势:高强高效;不影响结构自重及尺寸;施工方便,操作性强,不需要大型施工设备,施工占用空间少;适用于各种类型和形状结构部位的加固修补;抗疲劳、耐腐蚀性能好。
1 FRP 加固技术的发展概况 20世纪80年代,主要由日本发起了FRP 用于结构加固修复的研究。
此后,美国、加拿大及欧洲部分国家和地区的众多大学、科研机构和材料生产厂家等相继进行了大量的纤维材料应用于结构补强加固的研究。
美国于1990年开始对FRP 进行研究开发,当时主要集中在玻璃纤维(GFRP )的研究。
美国国家科学基金(NSF )资助开展了有关FRP 片材的研究项目。
加拿大也成立了与FRP 增强和加固土木建筑物有关的国家重点研究开发基地。
用FRP 对钢筋混凝土进行修复加固在日、美等发达国家已成为一项成熟技术,并制定了有关的技术标准、规范和应用规程,同时还组织了各种促进团体和学会等。
我国有关FRP 片材粘贴加固的应用研究始于20世纪80年代末。
1997年,华南理工大学黄培彦教授主持的项目得到了国家自然科学基金和广东省自然科学基金的资助,在纤维薄板与混凝土构件的界面强度及剥离破坏机理和加固方法等方面做了较多的研究。
2000年6月在北京召开了中国首届FRP 混凝土结构学术交流会,对FRP 加固技术在我国健康地发展起到了良好的引导作用。
目前,国家工业建筑诊断与改造工程中心、同济大学、东南大学、天津大学、华南理工大学、清华大学、香港理工大学等多所高校和科研机构都在对FRP 加固技术进行研究,取得了大量的科研成果,并应用于许多工程中。
但我国在FRP加固规范的制定方面还比较落后,我国已制定了《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》,其他2个材料产品标准和国家级《高性能复合材料应用规范》还在编制中。
现在,对FRP加固技术的研究及应用已经成为全国工程界高度重视的一项课题。
2 混杂纤维材料加固技术研究211 混杂纤维增强复合材料简介混杂复合材料(HFRP)是从20世纪70年代发展起来的一种新型复合材料,它指由2种不同纤维、或2种不同基体、或2种不同形状的增强材料(如长与短纤维)复合而成的复合材料。
混杂方式大致有3种形式[1]:将2种或2种以上纤维或纤维束在1层预制片内的层内混杂;将不同的纤维预制片(布)按一定方式叠层复合的层间混杂;夹层板形式的夹芯混杂。
混杂复合材料主要应用于飞机、汽车和船舶制造工业,近几年才出现用于混凝土加固的研究报道。
目前,用于建筑结构加固的混杂复合材料主要是将碳纤维复合材料(CFRP)和玻璃纤维复合材料(GFRP)作为增强相的混杂纤维增强复合材料。
混杂纤维加固法可以结合这2种材料的优点,提高材料的综合性能。
有研究表明[2],GFRP与CFRP体积比为2的混杂纤维复合材料的断裂应变比CFRP高30%～50%;在CFRP中加入15%的GFRP,抗冲击强度可增加2～3倍,且价格低廉。
通过调整这2种纤维的比例,还可使混杂纤维复合材料的强度和弹模在GFRP与CFRP的强度及弹模之间变化,扩大了材料与构件设计的自由度。
212 CFRP和普通玻璃纤维混杂纤维材料加固混凝土梁柱的试验研究汕头大学熊光晶等[2]首次提出混合采用CFRP 和GFRP对钢筋混凝土梁柱进行复合加固的方法,即层间混杂纤维布复合材料加固法,并开展了系列的试验研究。
对CFRP/GFRP复合加固混凝土梁的抗弯试验研究表明,将2种纤维复合使用,高延伸率的纤维(GFRP)可承受由于低延伸率的纤维(CFRP)断裂而引起的额外荷载,从而使复合纤维的平均断裂应变明显提高;复合加固梁塑性大幅度提高,但刚度增加效果不如CFRP加固梁。
蒋小青、熊光晶等[3]提出以无纬单向CFRP粘贴梁底,以L型有纬单向GFRP粘贴梁底和梁侧的加固方案,这种HFRP匹配和加固方法能在承载力提高的基础上,有效防止梁端及跨中发生剥离破坏,且使加固梁延性显著高于CFRP加固梁。
对柱的加固,近年来提出用预制FRP圆形套筒加固混凝土方柱的新方法。
杨建中、熊光晶等[4]用混杂纤维复合材料预制圆套筒加固混凝土方柱,套筒和混凝土柱之间填充混凝土,套筒既作为模板,又为圆截面混凝土提供约束。
试验研究表明,由于混杂效应,这种套筒既有较好的约束刚度,又有较高的延伸率,它给核心混凝土提供足够空间产生剪切滑移后还能提供强而有力的约束,直到核心混凝土被压碎成小碎块才被胀破。
CFRP/GFRP复合加固柱承载力和变形能力的提高均比单一纤维加固要好,而且在承载力提高幅度相同的情况下,成本显著低于CFRP加固柱。
213 高强玻璃纤维和碳纤维混杂纤维材料加固技术研究高强玻璃纤维(SGF)的力学性能和耐久性均远优于普通GFRP。
由于高强玻璃纤维的延伸率显著高于普通GFRP,用高强玻璃纤维与CFRP混杂而成的H FRP具有“屈服”特征,混杂效应更佳。
熊光晶、蒋小青等进行了高强玻璃纤维和CFRP 层间混杂加固混凝土梁的试验研究[5],发现2层GFRP和1层CFRP混杂加固的梁的承载力和延性分别比2层CFRP加固的梁高718%和109%,仅刚度比后者低10%,加固价格却比后者低38%,混杂效果显著。
蒋小青、熊光晶等[6]提出将延伸率高、价格低、弹性模量也低的高强玻璃纤维和弹性模量高、延伸率低、价格高的CFRP混杂预制套筒对混凝土方柱进行改圆截面加固。
H FRP加固采用层间混杂方式,将一层CFRP置在内侧,两层高强玻璃纤维在外,试图发挥CFRP抗剪更好、延伸率更高的优势。
研究结果表明,采用2层高强玻璃纤维和1层CFRP的H FRP加固柱的承载力、纵横向极限应变分别是采用3层CFRP加固柱的1101, 1171和1188倍,而成本降低42%。
3 FRP加固砌体结构的研究311 FRP材料加固砌体结构的发展和研究现状砌体结构在结构工程中占据着重要的地位,许多砌体结构具有比较高的历史价值和使用价值。
由53第3期 FRP加固技术研究新进展于设计基准期的接近、结构设计和抗震标准的提高、设计和施工产生的隐患以及人们对建筑物的安全性、实用性和耐久性的要求不断提高等原因,许多砌体结构需要维修加固。
近年提出采用FRP加固砌体结构的新型技术,既适用于墙体局部开裂的加固又适用于墙体承载力不足情况下的加固,可以避免传统砌体结构补强方法的缺点。
该技术主要有建筑空间利用率高、耐久性好、不增加结构的自重和体积、施工方便快捷、修复加固效果明显等特点。
当前研究、开发和应用FRP材料进行砌体结构加固是发展的趋势。
Croco等[7]于1987年采用低弹模的聚丙烯编织物对砌体结构进行抗剪加固试验。
Sweidan[8]于1991年提出采用FRP预应力筋加固砌体结构的设想。
在应用上,欧洲的许多古建筑采用了FRP进行修复加固,取得了良好的效果。
国内在FRP材料加固砌体结构的研究刚刚起步,目前有武汉理工大学、浙江大学、天津大学及清华大学等少数几家单位在进行研究[9],理论和应用还不够成熟。
31111 FRP加固砌体结构抗剪性能研究砌体结构往往由于抗剪承载力不够而发生破坏。
1997年,Ehsani等[10]对用FRP加固砖砌体的抗剪性能进行了系统地试验研究。
试验结果表明:粘贴GFRP可以明显提高砌体的抗剪强度和刚度;GFRP的抗拉强度和粘贴锚固长度对加固砌体的抗剪强度和破坏形式都有较大的影响;FRP 布粘贴方向对加固砌体的刚度有一定的影响,但对抗剪强度影响不大。
2002年,Corradi等[11]对在意大利翁布里亚地震中遭受损伤的石砌体结构进行了现场粘贴FRP布的抗剪加固试验研究,石砌体分别采用粘贴GFRP和CFRP的剪压试验,结果显示,对于抗剪强度的提高没太大区别。
蔡志鸿、黄奕辉等[12,13]对27件芳纶纤维布加固砖砌体双剪试件与4件芳纶纤维布加固砖砌墙体进行了试验和理论研究。
试验结果表明,芳纶纤维加固砖砌体破坏时仍具有较明显的脆性。
芳纶纤维布受拉时,其与灰缝平行的分力直接提高了水平承载力,而与灰缝垂直的分力对灰缝产生压应力,间接地提高了水平承载力,计算中应考虑两部分的共同作用。
加固效果的主要影响因素是芳纶纤维布的有效发挥系数、摩擦系数和芳纶纤维布条带轴线与灰缝方向的夹角。
需要指出的是,随着加固率的提高,FRP有效应变即有效发挥系数减小,在无可靠锚固的情况下,过高的加固率容易引起FRP的剥离破坏。
另外,由于加固试件的破坏是由砌体破坏引起的, FRP基本上不会开裂。
因此对于低强度的砌体结构,采用过高强度FRP材料和过高的加固率来提高抗剪承载力并不可取。
31112 FRP加固砌体结构的抗震性能研究FRP加固可改善结构的抗震性能,主要是由于FRP约束墙体而阻止了裂缝,改善了墙体的受力状态。