FRP复合材料在结构加固工程中的应用实用版

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复合材料在建筑工程中的应用

复合材料在建筑工程中的应用

复合材料在建筑工程中的应用在现代建筑工程领域,复合材料凭借其独特的性能和优势,逐渐成为一种不可或缺的重要材料。

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。

它们结合了各种组成材料的优点,克服了单一材料的缺陷,为建筑工程带来了诸多创新和突破。

首先,纤维增强复合材料(FRP)在建筑结构加固中发挥着重要作用。

随着建筑物使用年限的增长,以及建筑功能的改变,许多既有建筑结构需要进行加固以满足新的承载要求。

FRP 具有高强度、轻质、耐腐蚀等特点,能够有效地提高结构的承载能力和耐久性。

例如,采用碳纤维增强复合材料(CFRP)片材对混凝土梁进行加固,可以显著提高梁的抗弯性能;使用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋替代传统钢筋,可以增强混凝土结构在恶劣环境下的抗腐蚀能力,延长结构的使用寿命。

其次,复合材料在建筑外墙和屋面系统中也有广泛应用。

建筑的外观和节能性能是现代建筑设计的重要考量因素。

复合材料制成的外墙板和屋面板具有色彩丰富、造型多样、保温隔热性能好等优点。

例如,纤维增强聚合物(FRP)夹心板,由两层高强度的 FRP 面板和中间的轻质保温芯材组成,不仅具有良好的机械性能,还能有效地减少建筑物的能耗。

另外,一些新型的复合材料如智能玻璃纤维增强复合材料,可以根据外界光线和温度的变化自动调节透明度和隔热性能,为建筑提供更加舒适的室内环境。

再者,复合材料在桥梁工程中的应用也日益增多。

桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,对材料的性能要求极高。

FRP 桥梁具有重量轻、强度高、施工方便等优点。

例如,FRP 拉挤型材可以用于制造桥梁的主梁和桥面板,减轻桥梁自重,提高桥梁的跨越能力。

此外,FRP 还可以用于桥梁的加固和修复,解决传统加固方法存在的问题,提高桥梁的安全性和可靠性。

在建筑装饰领域,复合材料同样表现出色。

它们可以被制成各种精美的装饰构件,如雕塑、栏杆、吊顶等。

复合材料的可塑性使得设计师能够充分发挥创意,实现独特的建筑装饰效果。

浅谈纤维增强复合材料在建筑工程结构加固中的应用

浅谈纤维增强复合材料在建筑工程结构加固中的应用

浅谈纤维增强复合材料在建筑工程结构加固中的应用纤维增强复合材料(FRP)在建筑工程中的研究与应用可以追溯到上世纪70年代末。

随着世界各国对FRP在基本建设方面的深入研究,发现FRP具有显著的加固修复效果且施工效率较高。

从以下几方面进行了论述:FRP的发展背景、材料特性以及它在混凝土结构、钢结构等工程结构加固修复中的应用。

【标签】纤维增强复合材料(FRP);材料特性;发展前景;混凝土结构加固;钢结构加固1 发展背景及应用领域早在1981年,瑞典联邦实验室最早采用粘贴碳纤维复合材料(CFRP)加固了Ebach桥,被认为是FRP在建筑工程中应用的开始。

而后在对美国旧金山地震、洛杉矶地震、日本阪神地震中被损坏建筑结构修复加固中验证了FRP加固技术的优越性。

尤其是在1995年日本阪神地震后,使用CFRP布对受损高速路桥墩柱进行了快速加固,取得良好效果,引起了工程界的广泛关注。

1999年日本土木学会成立FRP加固委员会,并完成了使用FRP片材的混凝土维修、加固技术草案,编制了世界上首个FRP加筋混凝土和预应力混凝土结构设计指南。

到目前为止,全球已有许多FRP应用于结构工程加固和建设的有关标准规范,FRP加固技术被美国、日本、瑞士、法国、德国等国家认可和推广。

目前,FRP在建筑工程领域中的应用有以下几个方面:在工业与民用建筑中,FRP主要作为结构的加固修复材料,用于结构增强,提高建筑物的承载力或耐久性,此项技术已经比较成熟。

在桥梁、隧道建设中,FRP筋、网片,可以代替普通钢筋或钢筋网片,解决钢筋、钢丝网片的腐蚀问题;采用FRP预应力加固桥梁上、下部结构,增强结构耐久性和抗震性。

基础设施建设规模的不断发展和壮大给予FRP材料更大的发展空间,如玻璃纤维增强材料制品已用于许多基础设施建设工程,包括水利枢纽和港口工程等领域。

由于FRP自身具有很好的耐腐蚀性等特点,可以适应长期的恶劣环境,因此可用于近海和寒冷地区的钢筋混凝土结构以解决盐蚀危害。

纤维增强复合材料FRP桥梁结构加固改造可修改全文

纤维增强复合材料FRP桥梁结构加固改造可修改全文
已成为稳定、高性能的结构材料,满足土建交通工程结构的使用需求
量产化工艺
稳定化理论
高性能技术
熔融
浸润
不同矿区
800℃纤维不粘结

腐蚀后纤维无坑蚀
不同颗粒度
高强度
3000-3500MPa(稳定生产)
>4024 MPa (实验室*)

耐高温:>800℃

高耐碱:强度保留率>80%
* Wu and Chen, Fibers and Polymers, 2017, 18(9), 1796–1803
维护管理预算超支量巨



2037年出现赤字!
新建费用
灾后修复费用
更新费用
维护管理费用
额定费用中维护管理/更新的超出
,需要有效的解决方案,
即缩小庞大的维护成本
年份
美国: 美国的积压桥梁修复需求为1230亿美元!
美国有614,387座桥梁,几乎40%超过50年或更旧
截止2016年9.1%存在结构缺陷
0-10 years
自由端滑移
需要
界面退化后
位移
日本阪神地震重建损伤修复调查
在1995年的阪神大地震中,阪神高速公路遭受到近场强震,导致神户线严重破坏
钢筋混凝土桥墩损伤程度
AS= 倒塌
A= 非常严重
B= 严重
C= 轻微
D= 无
震后重建修复调查过程中,检查了桥墩的倾斜程度(残余变形)
1. 残余变形大在严重损伤的桥墩中普遍存在,不少结构无法修复或很难修复,
以普通型2500MPa
原丝制备为例
纤维离散 树脂离散 纤维弯曲
树脂浸渍度
理论FRP强度1500 MPa

FRP材料及其在工程材料中的应用

FRP材料及其在工程材料中的应用

FRP材料及其在工程材料中的应用FRP(Fiber Reinforced Plastics)是一种由纤维增强材料和树脂基质组成的复合材料。

纤维通常采用玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维,而树脂基质则通常采用聚合物树脂。

FRP材料具有高强度、高刚度、低重量、良好的耐腐蚀性能和优异的绝缘性能等特点,广泛应用于各个领域中。

在建筑领域,FRP材料可以用于加固和修复混凝土结构,如桥梁、建筑物和管道等。

由于FRP材料具有高强度和耐腐蚀性能,可以提供良好的支撑和保护,使结构更加耐久和可靠。

此外,FRP材料还可用于制造防火板材、墙板、屋顶板和地板等建筑材料,提高建筑物的安全性和耐用性。

在航空航天领域,FRP材料广泛应用于航空器结构和部件,例如飞机机翼、机身和尾翼等。

使用FRP材料可以有效减轻航空器的重量,提高其飞行性能和燃油效率。

此外,FRP材料具有良好的耐腐蚀性能和优异的热性能,能够承受航空环境中的极端条件。

在汽车工业中,FRP材料可用于制造车身和内饰等部件。

由于FRP材料具有高强度和刚度,可以减轻车身重量,提高行驶性能和燃油效率。

此外,FRP材料还具有良好的冲击吸收能力,可以提供更好的车辆安全性能。

例如,碳纤维复合材料常用于制造赛车和高端汽车的车身结构。

在船舶工业中,FRP材料可以用于制造船体和船舶结构。

相比传统的金属材料,FRP材料具有更好的耐腐蚀性能和抗震性能。

此外,FRP材料还具有良好的浮力和抗水腐蚀性能,可提高船舶的耐久性和安全性。

此外,FRP材料还被广泛应用于其他领域,如体育器材制造、风力发电装备制造、化工设备制造等。

无论在哪个领域,FRP材料都能够提供更好的性能和效益,成为工程材料中的重要选择。

总之,FRP材料凭借其高强度、低重量和优异的耐腐蚀性能,在建筑、航空航天、汽车和船舶等领域中得到了广泛的应用。

随着技术的不断发展和创新,相信FRP材料在工程材料领域的应用会越来越广泛。

FRP材料及其在工程材料中的应用

FRP材料及其在工程材料中的应用
AFRP
普通 高强度 高模量 E-Glass
S-Glass 普通
220~235 220~235 345~515 69~72
86~90 69~83 200~210
2050~3790 3790~4825 1725~3100 1860~2685
3445~4135 3445~4135 300~400
1.2 1.4 0.5 4.5
5.4 2.5 1.6
钢筋
FRP的长期性能
疲劳性能 FRP不易发生疲劳破坏,且不易受外界环境的影响。 实验表明:
每十年的对数时间,CFRP、GFRP、AFRP 相对于其静力强度值分别降低了5%~8%、10%、 5%~6%。经过200万次的疲劳循环后,CFRP、 AFRP的剩余强度分别为其静力强度的50%~70%、 54%~73%。
FRP筋在沿海地区和海洋工程中的应用
由于FRP 筋具有很好的抗腐蚀性能, 采用FRP 筋代替混凝土结构中的钢筋就 可以从根本上解决沿海地区和海洋工程 中的钢筋锈蚀问题,延长结构的使用年 限,节约资源。
结语
FRP材料以其质量轻、抗拉强度高、耐腐 蚀性强、耐久性能好等优点, 近年来在国内外 的结构加固及工程改造中得到广泛应用。并且 随着研究工作的不断深入和计算分析方法的不 断改进, FRP材料在工程结构中的应用将会更广 泛。
FRP材料以其轻质、高强、耐久和抗腐 蚀等优越性能成为建筑工程中一种新型的结 构材料。 目前FRP材料在建筑工程的应用方式主 要有两方面。
对结构材料的修复与加固
替换钢筋或钢管直接应用于新建结构中
FRP外贴补强技术
干铺法 FRP外贴补强技术 (FRP布)
湿铺法
FRP筋替代钢筋 性价比
通过测算,工程结构中,达到相同截面拉 伸强度,利用GFRP筋的价格是普通钢筋价格 的0.52。即利用GFRP筋替代普通钢筋,仅考 虑材料的拉伸强度或达到的截面拉伸强度,材 料价格将下降将近一半。

FRP在土木工程结构加固应用

FRP在土木工程结构加固应用

FRP在土木工程结构加固应用摘要:FRP属于新型的土木工程结构加固材料,其是最近几年人们探究的重点。

从实际情况来看,FRP有着良好的稳定性,和以往单一的建筑加固材料相比较来看,优势极高,将其应用于土木工程结构中除了可以减少成本输出之外,还能够增强结构自身的耐久性。

在本篇文章中,主要以FRP特征为主,重点阐述了在土木工程结构加固中对于FRP的应用情况。

关键词:FRP;土木工程;结构加固;应用情况加强纤维复合材料有着耐久性良好以及抗腐蚀性较强等诸多优势,不过自身的价格较高,在土木工程应用期间还是有着较大的约束。

伴随着社会经济的不断运行,FRP面临着严峻的竞争现象,此种现象从一定程度上加快了FRP技术的进步,使得FRP材料价格有了明显的降低,并且在具体的土木工程施工期间,FRP的经济可行性也是极高的,未来应用趋势良好。

1、对于FRP材料的阐述在科学技术不断发展和创新的背景下,新型材料随之出现,两者的结合应用为土木工程的进一步运行提供了良好的帮助,将性能极高的新型材料应用于土木工程结构加固领域中是很有必要的,在应用期间可以看出,FRP材料具备的特征如下所示:①和以往单一的钢筋材料相比较来看,FRP复合材料的抗拉强度是特别高的,不管是碳纤维或者是玻璃纤维,具备的抗拉强度都有着极为明显的优点,并且和高强钢丝的性能相一致,一般不会出现塑性变形现象。

②自重比较小,可以为施工提供诸多的便利。

钢材的密度是FRP复合材料的4倍左右,因此自身的自重是非常小的,在建筑结构中受到的应用较为广泛,除了能够减少成本输出之外,还可以提升施工效率。

③有着较小的弹性模量;一般来讲,普通钢筋的弹性模量大约是FRP的3-4倍左右,基于此,有可能会发生裂缝以及混凝土结构挠度较大等一系列现象。

④比较适合应用于腐蚀性比较大的环境中;通过比较钢材和FRP材料来看,后者的抗腐蚀性和应用效果更高一些。

2、FRP在建筑结构加固中的应用现状2.1FRP的抗弯加固性能当前阶段,把FRP落实于结构中的受拉区域内,比如混凝土结构,就会延伸结构自身的承载限度,裂纹的扩展也会得得到一定的提升。

FRP复合材料在结构加固工程中的应用实用版

FRP复合材料在结构加固工程中的应用实用版

YF-ED-J2263可按资料类型定义编号FRP复合材料在结构加固工程中的应用实用版Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.(示范文稿)FRP复合材料在结构加固工程中的应用实用版提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。

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通过介绍FRP复合材料,因其轻质高强、高弹模、耐腐蚀性能好及抗冲击性能好等一系列优点,在桥梁、地铁及一些工业厂房等混凝土结构的加固与修复领域中,应用潜力巨大。

土木工程学科的发展,在很大程度上依赖于性能优异的新材料新技术的应用和发展。

在已有结构的加固改造领域,不仅要求材料经济美观、便于施工,且要求施工后的结构承载力能够明显提高。

而FPR复合材料以其优异的力学性能和广泛的适用性发挥着越来越重要的作用。

FRP (fiberreinforcedplastics)复合材料主要有碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)及玻璃纤维(GFRP)等,其材料形式主要有片材、棒材和型材。

FRP的共同优点是:轻质高强、高弹模、抗疲劳、耐腐蚀耐久性能好、热膨胀系数低等。

另外,FRP复合材料可以节省材料、自由裁剪、施工方便且速度快,虽然其前期投资较大,但维护成本低,经济效益明显。

因此,FRP (片材)复合材料在土木结构加固工程中应用潜力巨大。

1、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。

纤维增强复合材料(FRP) 在工程结构加固中的应用

纤维增强复合材料(FRP) 在工程结构加固中的应用

纤维增强复合材料(FRP)在工程结构加固中的应用肖萍(福建信息职业技术学院福州,350019)摘要:介绍FRP这种新型高性能复合材料的种类、性能特点及对钢筋混凝土构件的加固方式,并介绍了FRP复合材料在土木工程不同领域的应用发展,展望了FRP复合材料在今后土木工程领域的广阔发展前景。

关键词:FRP 复合材料;材料性能;钢筋混凝土构;修复加固随着社会科学技术的进步,土木工程结构学科的发展,在很大程度上得益于性质优异的新材料、新技术的应用和发展,而纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer 简称FRP)以其优异的力学性能及适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、轻质发展的需求,正被越来越广泛地应用于桥梁工程、各类民用建筑、海洋工程、地下工程中,受到结构工程界广泛关注。

1 FRP复合材料的种类FRP复合材料是由纤维材料与基体材料按一定地比例混合,经过特别的模具挤压、拉拔而形成的高性能型材料。

目前工程结构中常用的FRP主材主要有碳纤维(CGRP)、玻璃纤维(GFRP)、及芳纶纤维(AFRP),这些材料性能如表1所示,其材料形式主要有片材(纤维布和板)、棒材(筋材和索材)及型材(格栅型、工字型、蜂窝型等)。

1.1 在FRP片材中,纤维布是目前应用最为广泛的形式,它由连续的长纤维编织而成,通常是单向纤维布,使用前布浸润树脂,在采用FRP布加固时布的形状可以根据被加固结构的外形随意调整,加上它本身没有刚度,运输方便,较适用于梁与柱的抗剪、抗弯加固,柱与节点的抗震加固。

但由于FRP布的厚度较薄,需多层粘贴才能满足要求,所以施工工艺较繁杂,操作较为困难。

而FRP板则可以承受纤维方向上的拉和压,所以FRP板较适用于梁板柱的抗弯加固和抗剪加固。

1.2 在FRP棒材中,FRP筋是采用单向成型工艺,将单向长纤维与树脂混合为棒材;而FRP索是将连续的长纤维单向编织,再用少量树脂浸润固化或不用树脂固化而制成的索状FRP制品。

FRP复合材料及其在工程结构加固修复中的应用_曾志长

FRP复合材料及其在工程结构加固修复中的应用_曾志长
大量研究表明 [ 3] ~ [ 6], FRP 片材加固混凝土梁、板 结构可 显著提高其抗弯承载力和抗剪承 载力, 并 可有效控制 裂缝的 开展; FRP 加固混凝土柱可提高柱的变形 能力和滞回 耗能能 力, 使混凝土柱的抗震性能得到显著改 善。这些国内 外都作 了大量的试验研究 和工 程实践 , 并 已得 到证 明, 这里不 再赘 述。本文 主要介绍 一些 FR P 加固混凝土 结构技术的 最新研 究成果以及指出一些应 该注意的关键问题。
7 8 0 42 206 18 0 05 26 7 8 1 86 200 3 5 0 24 26
[收稿日期 ] 2007- 03 - 09 [作者简介 ]曾志长, 男, 硕士研 究生, 主要从 事结构 加固 研究; 李耀庄, 男, 副教授; 唐毓, 男, 工程师。
四川建筑 第 28卷 1 期 2008 02
施工时间长
小, 施工时间较长
时间短
新增钢筋易锈蚀, 耐久性差
钢板易腐蚀, 耐久性较差
耐久性好, 可耐酸碱盐等腐蚀
仅适用于简单结构类型加固
仅适用于简单结构类型加固
适用面广, 可 适用于 各种结 构类型、各种 形状的加固
后期维护 存在钢筋腐蚀问题
钢板易腐蚀, 需定期防腐处理
几乎不需要维护
2 1 FR P加固技术发展 简介 FR P用于结构加 固始 于 20世 纪 80 年 代日、欧、美 等发
关键词 FRP 复合材料; 结构加固修复; 混凝土 结构; 砌体结构; 钢结构
中图分类号 TU 746 3
文献标识码 B
纤 维增 强复 合材 料 ( F iber R e in fo rced Po lym er /P lastics, 简称 FR P) 初期主要应 用于 航空、航 天、国 防等 高科 技领 域, 广泛应用 于航天 飞机、 军舰、 潜艇 等军 事装 备上。 20 世纪下半叶, 随着 FRP 材料制造成本的降低, 又因其轻质、 高强、耐腐蚀等优点, 成为土木 工程的一种 新型结构 材料。 目前, 在 土木工程 中应用的 FRP 材料主 要有碳纤 维增强复 合材料 ( CFR P) 、玻 璃纤维增强复合 材料 ( GFRP ) 和芳纶 纤维增强复合材料 ( AFRP ) 三种。近年来, PBO 纤维和玄 武岩纤维也开始应用 于土建工程中, 并取得 了良好的 效果。 目前, FR P材料在我 国土 木工 程中应 用最 多的是 用于 结构 加固补强。 FR P加固 修复 技术 的研究 和应 用已在 我国 逐渐 展开, 且正在 以高 速度发 展。在新 建工 程结构 中, FRP 结 构和 FRP 组 合 结 构 [ 1] 的 应 用 也 日 益 受 到 工 程 界 的 重 视。 FR P材料在土木工 程中的 应用 和研究 已成 为了 一个新 的热 点。

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

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。

纤维增强复合材料在土建结构加固工程中的应用

纤维增强复合材料在土建结构加固工程中的应用

纤维增强复合材料在土建结构加固工程中的应用摘要:20世纪60年代以来,纤维增强复合材料(FRP)开始逐渐被用于土建结构加固工程中。

经过几十年的发展,该材料加固技术已逐渐成为土建领域结构加固的常用技术之一。

纤维增强材料是一种高性能新型复合材料。

所谓复合材料,广义来讲,是将两种或两种以上组分复合而制得的材料,主要包括基体和增强体两部分。

其中,陶瓷、金属或聚合物等一般作为基体,而纤维、颗粒或晶须等则充当增强体。

FRP便是以纤维作为增强体的一种复合材料。

本文主要分析纤维增强复合材料在土建结构加固工程中的应用。

关键词:纤维增强复合材料;土建工程;结构加固;发展建议引言根据纤维增强体的不同,FRP主要分为碳纤维(CFRP)、玻璃纤维、聚乙烯纤维、聚芳酰胺纤维、BPO纤维以及硼纤维等增强复合材料。

对于将FRP作为土建结构的加固材料方面,国内外相关学者或工程师已经做了大量的实验及理论研究,也取得了非常重要的成果,大大推动了FRP的应用发展进程。

本文基于FRP材料在结构加固中的应用特点,分析总结了其在混凝土构件补强、钢结构损伤修复以及桥梁结构加固中的应用情况,并从特殊结构适用性、黏结胶性能、破坏面特性以及不同环境加固工艺等角度出发,提出了FRP材料未来在土建结构加固领域中的研究方向和发展建议。

1、纤维增强复合材料的增强机理纤维增强复合材料是采用纤维材料增强体,无机非金属材料基体通过一定的混合工艺组成的异质新型复合材料。

纤维增强无机非金属复合材料在保留增强体和基体原有的材料性质的基础上通过材料的复合效应获得更优良的原材料不具备的材料性能。

纤维增强体的强度高、模量高且与无机非金属基体之间因为相似相容从而具有良好的界面相容性,二者具有相匹配的膨胀系数、泊松比。

外界荷载通过界面将外力荷载有效地传递到作为增强体的纤维上,由于纤维与基体间有良好的界面结合强度,能够保证基体所承受的载荷能通过界面传递给纤维,由于作为增强体的纤维模量远高于无机非金属基体的模量,模量的不同使两种材料产生了不同形变(位移),在基体上产生了剪切应变,纤维受力断裂后被从基体中拔出,需克服基体对纤维的粘接力,从而使纤维无机非金属基体复合材料的强度提高。

FRP在工程结构加固的应用

FRP在工程结构加固的应用

0 引言
F P是纤 维增强复合材料的统称 。所谓复合材料是 由增 R 强体 和基体构成 , 根据 复合材料 中增强 体的几何形 态 , 以 可 分 为纤维增强 复合 材料 、 颗粒增强 复合 材料 、 薄片增 强复合 材料 和叠层增强复合材料 四种。F P中的基体种类有 : R 树脂 基体 、 金属 基体 、 陶瓷基体 和碳 素基体等 ; 纤维种类 有 : 玻璃 纤维 、 碳纤维 、 芳纶纤维 、 玄武 岩纤维 、 聚烯烃纤维 以及金 属
完成多项实际工程的加 固。 为 了扩大技术交 流 、 提高技术水平 , 中国土木工程学会混 凝土及预应力混凝土分会于 2 0 0 0年 6月成立 了“ 维增 强塑 纤
性. 具有可设 计性 。
1 F P材 料在 工程结 构 中应 用 的优势 R
结构工程中常用 F P的主要性能参数与钢筋 的对 比_ 可 R l 1 。 知 F P的比强度f R 拉伸强度/ 密度) 为钢材的 2 0倍 , 05 轻质高 强性能突 出; F P的 比模 量( 模量, CR 弹性 密度) 为钢 材的 5 l ~0 倍 , F P的比模量为 钢材 的 2 3倍 , F P的 比模量 与钢 材 AR - GR 相当。因此 ,R F P材料可大大减轻结构 自重。此外 ,R F P还具
我 国有关 F P加 固修复建筑结构技术 的研究起步较晚 。 R
程中常用 的 F P材料主要是树脂基体的玻璃纤 维(F P、 R G R )碳
纤维(F P、 C R )玄武 岩纤 维( F P 和芳纶纤维 (F P。它们 的 BR ) A R) 力学性能参数 变化范 围很 大 ,因此在工 程 中有很 大 的灵 活
自 19 以来 , 97年 以东南大学 、 国家工业建筑诊断与改造工程 技术研究 中心及清华 大学为代表 的高等 院校和科研 机构在 F P加 固技术和设计计算理论等方面进行 了大量 的研 究 , R 已 取得一批创 新性 的研究成果。此外 , 天津大学 、 四川省建筑科 学研 究院 、 中南大 学 、 武汉 大学 、 南交通 大学 、 西 浙江大 学等 多 家单位也相继对其开展 了研究 ,取得 了大量的科研 成果 , 极大推进 了 F P材料在我 国工程结构 中的应用 。 目前 。 R 国家 工业建筑诊 断与改造工程技术研究 中心 、 东南大学 等单 位已

FRP在结构工程中的应用及发展

FRP在结构工程中的应用及发展

FRP在结构工程中的应用及发展FRP(纤维增强复合材料)近年来在混凝土结构加固中得到广泛的应用,并作为一种新型高性能结构材料受到结构工程界的广泛关注,国内外有关研究和工程单位开展了大量的研究和实践应用。

本文介绍了结构工程中常用的FRP材料性能和形式,分析了其优点与不足并介绍了FRP加固结构、FPR配筋和预应力筋混凝土结构、FRP结构与FRP组合结构以及FRP在桥梁结构、大跨空间结构和智能结构中的应用与发展以期促进我国土建结构工程中对这一新型高性能材料应用和研究工作的开展。

标签:纤维增强复合材料;混凝土;结构加固;组合结构;桥梁;大跨结构;智能结构1 概述纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer/plastic 简称FRP)是由纤维材料与基体材料按一定比例混合并经过一定工艺复合形成的高性能新型材料。

这种材料从20世纪40年代问世以来在航空、航天、船舶、汽车、化工、医学和机械等领域得到广泛的应用。

近年来以其高强、轻质、耐腐蚀等优点,开始在土木与建筑工程结构中得到应用并受到工程界的广泛关注。

复合材料由增强材料和基体构成根据复合材料中增强材料的形状可分为颗粒复合材料、层合复合材料和纤维增强复合材料等。

FPR只是复合材料中的一种。

常用的FRP的基体为树脂、金属、碳素、陶瓷等纤维种类有玻璃纤维、硼纤维、碳纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、聚烯烃纤维、PBO纤维以及金属纤维等。

目前工程结构中常用的FRP主要为碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维增强的树脂基体分别简称为GFRP、CFRP和AFRP。

FRP作为结构材料出现于1942年,美国军方用手糊的制作雷达天线罩。

,20世纪50-60年代才开始用于民用建筑中。

1961年英国的一座教堂的尖顶采用了GFRP,1968年,英国的工程师用GFRP板和铝质骨架在利比亚港口城市班加西设计并建造了一个穹顶,防止空气中氯盐对结构的侵蚀;同年,英国又建成了一座全GFRP折板结构的仓库;1970年,英国建成了一座GFRP连续梁的人行天桥跨径10m,宽5m。

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。

FRP在土木工程结构加固中的应用

FRP在土木工程结构加固中的应用

FRP在土木工程结构加固中的应用摘要:土木工程的发展在很大程度上取决于新的、高效的材料以及新技术的应用和发展。

在改造和加固现有结构方面,不仅需要材料本身经济美观易于制造,而且原结构在加固施工后的承载能力也要有大幅提高。

FRP复合材料有其独特的机械特性,其中玻璃纤维复合材料主要包括碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFR)和玻璃纤维(GFRP)。

其材料形式主要包括板材、棒材和型材。

FRP的优点包括重量轻、强度高、弹性模量小、耐疲劳性强、耐腐蚀性和耐久性强以及热膨胀系数低等。

此外,FRP复合材料可节省材料、自由切削和快速制造。

虽然初期投资很大,但维护成本低,长期经济效益显著。

因此,FRP(片材复合材料)在加固土木工程结构方面具有很大的应用潜力。

关键词:FRP复合材料;土木工程;结构加固;应用;前言概述了FRP的特点,比较了FRP加固与粘钢加固的异同,分析总结了FRP结构加固领域的最新研究成果和工程应用,并着重指出了以下几项关键加固技术:FRP加固设计技术、FRP加固施工技术及FRP控制评价技术。

本文进一步研究了玻璃纤维结构加固、加强玻璃纤维结构加固材料研究开发、玻璃纤维结构加固预应力实施方法,并对碳纤维加固结构的发展提出建议和展望。

对FRP复合材料增强结构长期性能的研究和应用表明:维修成本低、施工便利、交通干扰低和可持续性好的FRP将在今后结构加固方面发挥越来越重要的作用。

一、FRP复合材料的概述和特点1.科学技术的发展和新材料的使用为土木工程的发展奠定了基础。

新的高性能材料在土木工程结构加固方面具有很广阔的应用前景,这取决于材料自身的特点。

FRP复合材料具有以下特点:FRP复合材料的抗拉强度高于传统材料;适合腐蚀环境,钢与玻璃纤维复合材料相比耐蚀性低,使用寿命长,使用复合材料可以延长结构的寿命,即使在高腐蚀环境中也是如此;轻便,施工方便快捷钢的密度是玻璃纤维复合材料的四倍,其自身重量较低,便于在建筑结构中使用;可以方便施工,节省劳动力成本;对于旧结构的维护和加强,效益更明显,效果更好;低热膨胀系数,FRP的热膨胀系数与混凝土几乎相同。

FRP建筑材料的结构性能及应用综述

FRP建筑材料的结构性能及应用综述

FRP建筑材料的结构性能及应用综述一、本文概述本文旨在全面综述FRP(Fiber Reinforced Plastics,纤维增强塑料)建筑材料的结构性能及其在各领域的应用。

FRP作为一种轻质、高强、耐腐蚀的新型复合材料,近年来在建筑行业中得到了广泛的应用。

本文将从FRP的基本性质出发,深入探讨其力学特性、耐久性以及设计优化等方面的问题,并结合实际工程案例,分析FRP在桥梁、建筑加固、预应力结构等领域的具体应用情况。

本文还将对FRP 材料的发展趋势和面临的挑战进行展望,以期为相关领域的研究者和实践者提供有益的参考。

二、FRP建筑材料的结构性能FRP(Fiber Reinforced Polymer)建筑材料,作为一种高性能复合材料,其结构性能表现优异,被广泛应用于建筑领域。

FRP材料主要由聚合物基体和增强纤维两部分组成,其中增强纤维包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等,这些纤维具有高强度、高模量的特性,而聚合物基体则起到固定纤维位置、传递应力的作用。

高强度与轻质化:FRP材料具有极高的比强度和比模量,即在单位质量下,其强度和模量远超传统建筑材料,如钢筋和混凝土。

因此,FRP材料能够在满足结构性能要求的同时,实现建筑结构的轻质化,降低建筑自重,提高建筑的使用效率和经济效益。

良好的抗疲劳性能:FRP材料在循环加载下表现出良好的抗疲劳性能,不易出现疲劳破坏。

这一特性使得FRP材料在桥梁、道路等需要承受长期重复荷载的建筑工程中具有广泛应用前景。

优良的耐腐蚀性:FRP材料具有优异的耐腐蚀性,能够抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀。

这使得FRP材料在海洋、化工等恶劣环境下仍能保持良好的结构性能,延长建筑的使用寿命。

良好的可设计性:FRP材料具有良好的可加工性和可设计性,能够根据工程需求进行定制生产。

通过改变纤维类型、含量、排列方式以及聚合物基体的种类和性能,可以调整FRP材料的力学性能和功能特性,以满足不同建筑结构的性能要求。

FRP在工程结构加固的应用

FRP在工程结构加固的应用

工 程 技 术66科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION FRP是一种材料的统称,其具体指的是纤维增强复合材料。

增强体和基体共同构成复合材料。

按照增强体的相应几何形态可将复合材料分为4种,分别为叠层增强复合材料、薄片增强复合材料、颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料[1]。

存在于FRP中的基体种分别有金属基体、树脂基体、碳素基体、陶瓷基体等。

存在于FRP中的纤维种类分别有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚烯烃纤维、金属纤维、玄武岩纤维等。

FRP 所具有的性能因其组分差别具有较大的差异性。

现阶段,在工程结构加固中应用较为普遍的F R P 材料为树脂基体的碳纤维(CFRP)、玻璃纤维(GFRP)等。

这些材料在力学性能参数中均具有较大的变化范围,因此,在实际应用过程中具有较好的灵活性和可塑性。

1 FRP材料在工程结构加固中的应用优势分析FRP在工程结构加固中的应用优势主要体现在以下几点:(1)FRP的抗腐蚀性能较强,可正常应用于碱、酸、潮湿的环境中。

所以,在部分特殊工程中,其具有很好的应用价值。

(2)FRP具有很好的弹性性能。

FRP 具有接近线性的应力-应变曲线,当形状出现较大变化时可很好地恢复原状,塑性发生较小的形变,适用于动载承受力及冲击荷载较大的工程结构。

(3)FRP具有良好的设计性。

FRP可通过各种纤维种类,对纤维含量、铺衬方向、成型工艺等各种方法,设计出具有不同弹性及强度的FRP ,更好地满足各种类型工程结构加固需求。

(4)FRP 具有隔热、绝缘、不导磁、抗电磁波等诸多特点。

2 FRP在工程结构加固中的应用分析2.1抗弯加固性能应用FRP复合材料贴在混凝土结构的相应受拉区,将工程结构的承载力扩大,结构中的裂缝也会得到一定程度的扩大。

贴覆FRP复合材料后的混凝土结构与经过粘钢加固处理过后的结构、普通混凝土结构等相比较,具有明显的差异性。

贴覆FRP复合材料后的混凝土结构具有更加突出的牢固性。

混凝土结构钢板-FRP复合加固施工工法(2)

混凝土结构钢板-FRP复合加固施工工法(2)

混凝土结构钢板-FRP复合加固施工工法混凝土结构钢板-FRP复合加固施工工法一、前言混凝土结构钢板-FRP(玻璃纤维增强复合材料)复合加固技术是一种常用的加固方法,通过将钢板与FRP材料进行复合,能够增加结构的强度和刚度,提高结构的承载能力和抗震性能。

本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点1. 增强结构刚度:钢板与FRP材料的复合能够有效增加结构的刚度,提高结构的整体稳定性。

2. 提高抗震性能:钢板与FRP材料复合后,能够改善结构的抗震性能,降低结构震动时的变形和破坏程度。

3. 抗腐蚀性能好:FRP材料具有优异的抗腐蚀性能,能够有效延长结构的使用寿命。

4. 加固效果可靠:钢板与FRP材料的复合加固技术已经在实际工程中得到广泛应用,具有较好的加固效果。

三、适应范围混凝土结构钢板-FRP复合加固技术适用于各类混凝土结构,特别是对需要提高承载能力和抗震性能的结构加固,如桥梁、楼板、柱、墙等。

四、工艺原理该工法通过将钢板和FRP材料进行复合,形成一种新的复合材料,及时抵抗结构受力时产生的拉力和剪力。

钢板起到了主要承载作用,能够将受力通过钢板传递到混凝土结构上,而FRP材料则起到了加固和保护作用,能够提高结构的韧性和耐久性。

五、施工工艺1. 表面处理:首先对混凝土结构表面进行清理和处理,确保表面光洁、无杂质。

2. 钢板安装:将预先制作好的钢板按照设计要求安装在混凝土结构上,通过螺栓或焊接固定。

3. FRP粘贴:在钢板表面涂布FRP粘结剂,然后将预浸渍好的FRP布贴附在钢板上,并用力压实。

4. 连接处理:对加固部位的连接进行处理,确保钢板与FRP的复合部分紧密连接。

5. 后期处理:等待一定时间,待FRP粘结剂充分干燥后,对加固部位进行检查和测试,确保加固效果达到要求。

六、劳动组织施工团队应当包括有经验的钢结构安装人员、FRP材料粘贴人员、质量检测人员等。

frp在土木工程的应用

frp在土木工程的应用

frp在土木工程的应用随着科技的不断进步,计算机技术在各个领域都得到了广泛的应用,土木工程领域也不例外。

frp(Fiber Reinforced Polymer)是一种新型的复合材料,它由纤维增强材料和树脂基体组成,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,因此在土木工程领域得到了广泛的应用。

frp在土木工程的结构加固中有着重要的作用。

在一些老旧的建筑物中,由于使用时间的过长或者外界环境的影响,其结构强度可能会出现下降,甚至可能出现裂缝或者破损。

这时候,通过使用frp材料进行结构加固,可以有效地提高建筑物的承载能力和抗震能力。

与传统的加固材料相比,frp材料具有重量轻、施工方便等特点,能够在不改变原有建筑结构的情况下进行加固,对于保护历史建筑和提高建筑物的使用寿命有着重要意义。

frp在土木工程的桥梁建设中也有广泛的应用。

桥梁作为交通运输的重要组成部分,其结构的安全性和可靠性至关重要。

在桥梁的建设中,使用frp材料可以有效地提高桥梁的耐久性和承载能力。

由于frp材料具有优异的耐腐蚀性能,能够抵抗酸碱等化学物质的侵蚀,因此可以减少桥梁的维修和保养成本。

此外,由于frp材料的重量轻,可以减小桥梁的自重,从而减小施工难度和成本。

frp在土木工程的管道建设中也有着重要的应用。

在一些特殊环境下,如化工厂、污水处理厂等,传统的金属管道容易受到腐蚀和侵蚀的影响,导致管道的老化和泄漏。

而使用frp材料制作的管道具有良好的耐腐蚀性和密封性能,能够有效地解决这些问题。

此外,由于frp材料的重量轻,可以减少管道的自重,降低施工难度和成本。

因此,frp管道在一些特殊环境下得到了广泛的应用。

除了以上提到的几个方面,frp在土木工程中还有许多其他的应用。

例如,在地下工程中,使用frp材料可以有效地防止地面沉降和地震引起的破坏;在海洋工程中,使用frp材料可以抵抗盐水的侵蚀和海洋环境的恶劣条件。

总之,frp作为一种新型的复合材料,在土木工程领域具有广泛的应用前景,将为土木工程的发展带来新的机遇和挑战。

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YF-ED-J2263
可按资料类型定义编号FRP复合材料在结构加固
工程中的应用实用版
Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.
(示范文稿)
二零XX年XX月XX日
FRP复合材料在结构加固工程中
的应用实用版
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通过介绍FRP复合材料,因其轻质高强、
高弹模、耐腐蚀性能好及抗冲击性能好等一系
列优点,在桥梁、地铁及一些工业厂房等混凝
土结构的加固与修复领域中,应用潜力巨大。

土木工程学科的发展,在很大程度上依赖
于性能优异的新材料新技术的应用和发展。


已有结构的加固改造领域,不仅要求材料经济
美观、便于施工,且要求施工后的结构承载力
能够明显提高。

而FPR复合材料以其优异的力
学性能和广泛的适用性发挥着越来越重要的作用。

FRP(fiberreinforcedplastics)复合材料主要有碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)及玻璃纤维(GFRP)等,其材料形式主要有片材、棒材和型材。

FRP的共同优点是:轻质高强、高弹模、抗疲劳、耐腐蚀耐久性能好、热膨胀系数低等。

另外,FRP复合材料可以节省材料、自由裁剪、施工方便且速度快,虽然其前期投资较大,但维护成本低,经济效益明显。

因此,FRP(片材)复合材料在土木结构加固工程中应用潜力巨大。

1、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。

2、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。

2.3烟囱、水塔
由于烟囱水塔这样向高空发展的结构,加固维修特别困难,传统加固方法(如扩大截面法、粘钢法)基本上很难解决这样的问题,而采用轻质高强、耐腐蚀、耐久性能都很好的复合材料(尤其是芳纶纤维)进行加固,就是一种很好的方法。

3、几种加固方法的比较
3.1扩大截面法
这种加固方法是通过增大受力面积来提高结构的承载力,一般用在一些较小且对净空没要求不高的结构中。

这种方法虽然具有成本较低的优点,但是增加了原结构的自重,同时减小了净空,工期长,有很大的局限性。

目前,在较大的工程中很少用。

3.2粘钢法
在用钢板加固时,一般将钢板贴在被加固的结构受力部位的外边缘,同时封闭粘贴部位的裂缝和缺陷,约束混凝土的变形。

粘钢法加固的特点:①既可提高结构强度,又可提高刚度;②适应结构(钢结构)又粘又铆,适应节点加固;③延伸率大,适应冲击、振动结构加固;④钢板表面处理要求严格,粘结面易生锈;⑤厚钢板端点处应力集中,混凝土易剥离。

由上述可知,采用这种方法加固必须注意几点:①对钢板的尺寸要求很严格。

抗弯时宜薄点,以保证它和原结构的变形协调;抗剪时不仅宜厚点,而且在锚固时应使端部钢板延伸到应力较小区,防止应力集中造成对结构承载力的损害;②贴完后,必须对钢板边缘裂缝进
行处理;③还要对钢板进行防腐处理,这也是一项长期的任务。

所以其造价很高,而且它的使用范围还有一定的局限性,一般只用在刚度要求很严格的地方。

3.3FRP复合材料法
FRP复合材料法加固的特点:①高强度、高弹模,厚度薄、重量轻;②材料可任意长度,任意交叉,适应任意曲面和任意形状结构;③耐腐蚀,抗疲劳性能好;④施工简便,与混凝土结合密实;⑤材料防潮要求严格,且不宜加固节点区域。

在目前的FRP材料加固市场中,碳纤维占的比例最多。

碳纤维是一种导电、易发生脆性破坏的材料,可以承受很大的静载,但在绝缘性要求很高的电气化铁路、地铁及隧道工程
中,不宜采用;同为高强高弹模的芳纶纤维不存在这样的局限,能经常承受冲击载荷,芳纶纤维的极限破坏形式为塑性破坏,而且还是它的优势所在,其在抗剪方面也有很大的优势,在加固墩子时一般也是利用它优异的抗剪性能,但芳纶纤维在裁剪时须用专门的陶瓷剪刀。

4、FRP复合材料的选择
4.1环境影响
在高碱度和高潮湿度的地区,宜选择碳纤维复合材料,不宜选择玻璃纤维复合材料;在温度变化较大的地区,玻璃纤维的热膨胀系数与混凝土相似,宜选择玻璃纤维;玻璃纤维和芳纶纤维是良好的绝缘体,而碳纤维是可导电
体,为避免钢筋的潜在电流腐蚀,碳纤维材料不应与钢筋直接接触。

4.2荷载影响
对于经常承受冲击或振动荷载的结构,应优先选择芳纶纤维和玻璃纤维复合材料,它们的韧性、抗冲击性能都比碳纤维复合材料好;对于要求耐蠕变和疲劳的结构,应优先选择碳纤维复合材料,碳纤维材料耐蠕变和疲劳的能力比芳纶纤维和玻璃纤维材料好得多。

4.3保护层影响
保护层的厚度和类型应根据FRP复合材料的要求选择。

对环境的抗力(如潮湿、温度、冲击、曝晒等)、施工现场抗力、人为破坏的抗力等,应采取有效的保护措施,以免使FRP 复合材料的力学性能减退。

保护层通常采用两
种方法:①在FRP复合材料外加厚树脂胶层,提供有弹性的保护层;②在FRP复合材料外粉抹一层高强水泥砂浆,保护FRP复合材料不受损害。

5、结语
在我国,自现在及今后相当长的一段时期,各类桥梁及房屋建筑结构的维修、加固、改造将成为建设工程的侧重点。

目前国内常用的加固方法主要有纤维布复合材料加固、粘钢板、扩大截面等方法,由上述分析可知,FRP复合材料加固法具有非常明显的优势,并且具有良好的经济效益,必将在结构工程中得到广泛的应用。

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