纤维增强复合材料在土木工程中的应用与发展

FRP(纤维增强复合材料)作为一种新型高性能的复合材料,在不同领域的应用越来越广泛,近些年来国内外的有关专家学者针对FRP在土木工程领域的应用进行了大量的研究和实践,并取得了突破性的进展。本文主要介绍了土木工程中常用的FRP形式和性能,分析了其优点和不足,并介绍了FRP筋及FRP筋混凝土结构、FRP-混凝土-钢组合柱、FRP加固结构、FRP结构及FRP组合结构研究进展,以促进FRP在我国土木工程领域的推广应用。     

纤维增强复合材料约束混凝土综述

由于FRP材料具有轻质高强、便于施工、工期短、耐抗腐蚀性强、对原结构的影响小等优点,近年来己广泛应用于混凝土结构的加固、补强等方面。本文简要介绍了纤维增强复合材料FRP加固的特点及优势,研究了FRP约束普通混凝土柱及高强混凝土柱的发展现状及目前存在的问题。纤维增强复合材料(FRP)加固高强混凝土有着广阔的发展前景。     

FRP在混凝土结构加固领域的应用与发展

本文简要阐述了FRP（Fiber Reinforced Polymer/Plastic）复合材料应用于混凝土结构加固领域中的重要意义,从材料、技术和施工工艺三个方面总结了国内外关于FRP加固混凝土结构的最新研究成果,分析了研究中存在的不足,对FRP复合材料在混凝土结构加固领域中的应用前景做了展望。     

纤维增强聚合物加固混凝土结构耐久性能研究

外贴纤维增强聚合物(FRP)加固混凝土结构的应用时间不长,因此这种加固方法的耐久性能需要试验验证.通过快速冻融试验、碱化试验、浸水试验、湿热试验研究了腐蚀环境对纤维增强聚合物复合体力学性能的影响.试验结果表明,碳纤维增强聚合物(CFRP)的耐久性能较好,在各种暴露条件下,力学性能没有明显退化;而玻璃纤维增强聚合物(GFRP)的耐久性能略差,水环境、碱环境、湿热环境以及冻融循环对GFRP均产生了较大的影响.采用快速冻融循环试验和湿热试验,研究了腐蚀环境对FRP与混凝土粘结性能、FRP加固混凝土梁、柱受力性能的综合影响.结果表明:FRP与混凝土粘结性能下降较大,FRP加固混凝土结构具有较好的耐久性能.     

纤维增强聚合物FRP在混凝土加固领域的研究与应用

本文简要阐述了纤维增强聚合物FRP（Fiber Reinforced Polymer）应用于加固领域中的重要意义,从材料、加固技术和施工工艺3个方面总结了国内外关于FRP加固混凝土结构的最新研究进展,同时指出了研究中存在的一些问题,最后,对FRP复合材料在混凝土结构加固领域中的应用前景做出了展望。     

冻融循环对FRP增强混凝土柱影响试验研究

为验证采用FRP加固混凝土结构的耐久性能，采用快速冻融循环试验方法，首先研究了冻融循环对FRP力学性能、粘结剂剪切粘结性能、FRP与混凝土粘结强度的影响，并在此基础上进一步研究了冻融循环对FRP加固混凝土柱受力性能的影响．结果表明：冻融循环对CFRP的力学性能影响不大，对GFRP力学性能有较大影响；冻融循环对FRP与混凝土粘结性能影响较大，对FRP增强混凝土柱的影响不显著．     

纤维增强聚合物抗震加固混凝土柱研究综述

纤维增强聚合物以其轻质、高强、抗腐蚀、耐疲劳及其温度稳定性而受到土木工程界的日益关注,近年来被广泛地用于各种形式结构的修复与加固,甚至在新结构中也有所应用.本文从约束混凝土的应力—应变关系、主要试验结论以及国内外相关设计规范/指南等方面回顾了FRP约束混凝土柱的研究现状,指出今后研究中需要解决的若干关键问题.     

基于神经网络的FRP抗震加固混凝土柱破坏模式预测

混凝土柱采用FRP横向缠绕加固可有效改善其抗震性能.对于FRP抗震加固混凝土柱的破坏模式,目前尚无有效预测方法.文章全面分析了影响FRP抗震加固混凝土柱破坏模式的主要因素,基于人工神经网络理论,建立了其破坏模式BP网络预测模型,并对35个FRP加固柱在水平荷载作用下的破坏模式进行了预测,结果表明,与试验观测值相比,所建BP网络模型预测值的符合率超过了90%,可用于FRP抗震加固混凝土柱的破坏模式预测.     

混凝土结构加固技术研究及应用综述

混凝土结构加固业已成为我国建筑业中一个新的发展热点，与之相应的混凝土结构加固技术也成为结构工程中重点研究的领域之一．笔者讨论混凝土加固结构的受力特点，介绍混凝土结构加固常用方法的特点及应用范围，重点介绍体外粘贴FRP这一新的结构加固技术在我国的研究及应用状况，分析我国混凝土结构加固技术有待解决的问题．与其他加固技术相比，体外粘贴FRP加固技术有很多优点，是一项具有广阔应用前景的混凝土结构加固技术．     

FRP加固砌体结构的研究与应用

外贴纤维增强高分子聚合物复合材料(FRP)加固技术近年来在砌体结构的修复加固中得到应用.外贴FRP加固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的加固.介绍了近年来,国内外学者研究、开发和应用FRP材料进行砌体结构加固的试验和理论研究进展,详细介绍了FRP加固砌体结构抗剪、抗震、平面外抗弯性能以及FRP与砌体黏结性能研究进展.研究成果表明,外贴FRP加固可以提高砌体结构的抗剪和平面外抗弯极限承载力,改善结构的抗震性能,避免了由于砖砌体的脆性破坏而导致整体结构的突然破坏.同时介绍了欧洲古建筑采用FRP进行修复加固等FRP加固砌体结构工程应用情况.在总结以往研究成果的基础上提出了有关设计、施工建议,供实际加固改造工程应用参考.     

预应力FRP加固工程结构技术研究进展

围绕国内外预应力FRP加固技术的研究现状以及最新进展,从预应力FRP加固混凝土结构、预应力FRP加固钢结构、预应力FRP加固中关键技术的研究等方面进行了综述。试验研究表明：预应力FRP加固混凝土能显著提高构件的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载,改善受弯构件在长期荷载的力学性能,提高构件的疲劳寿命;预应力CFRP加固钢梁后,其屈服荷载和极限荷载相对于对比梁都有明显的提高,其提高的程度随着预应力CFRP的用量和预应力水平的提高而增大;预应力CFRP加固对钢梁的刚度提高作用也比较明显,对低强度的钢材,提高效果更明显;采用预应力FRP加固工程结构的关键问题在于预应力的施加体系、预应力控制值、预应力损失和端部的锚固。     

浅谈 FRP 在土木工程领域中的研究与应用

纤维增强复合材料(FRP)是近年来在结构工程中开始应用的新型材料,FRP结构及 利用FRP的结构加固技术在土木工程领域得到广泛应用.本文详细介绍了结构工程中常用的FRP材料的类型、物理特性,分析了其优点与不足,并介绍FRP结构及FRP加固技术在国内外的应用和发展概况.     

纤维增强塑料(FRP)在桥梁建设中的应用现状

近年来,FRP由于其优良的材料性能,在桥梁结构中得到了广泛应用,相关研究亦取得了丰硕成果.文中对FRP构件、FRP加筋混凝土、FRP维修和加固以及FRP在新建桥梁结构中的应用这四个方面进行了分类比较与总结.最后回顾了目前FRP应用规范和规程,指出了有待进一步解决的问题.     

FRP加固混凝土受弯构件分析

通过对混凝土结构加固后受力性能的分析,考虑二次受力问题,对纤维增强材料(FRP)加固混凝土梁进行了全过程分析;并研究了相关参数对FRP加固混凝土梁性能的影响.在此基础上,提出了一种简单、适用的极限抗弯承载力计算方法,并将具体实例的计算结果与典型的实验结果进行了对比,获得较为满意的结果,表明了该方法的准确性与合理性,对工程应用有一定参考价值.     

FRP与混凝土界面粘结性能的试验研究

纤维(FRP)与混凝土的粘结性能是外贴纤维增强聚合物加固钢筋混凝土结构技术的关键问题.采用修正梁模型,对9个外贴FRP条带加固混凝土受弯构件的粘结性能进行了试验研究.分析了FRP应变、局部粘结剪应力发展规律以及沿粘结长度在各级荷载下的分布规律.考察了混凝土强度和FRP粘结长度对粘结强度等粘结性能的影响.验证了FRP有效粘结长度,探讨了有效粘结长度的影响因素,计算得到了局部粘结剪应力-滑移关系曲线.通过对试验结果的统计回归分析,提出了局部粘结剪应力-滑移本构关系模型以及有效粘结长度计算公式,分析结果与试验结果都吻合较好,可供实际加固改造工程应用及完善相应规范的编制参考.     

FRP在土木工程结构加固应用中的研究进展

 总结了加强纤维复合材料（FRP）的特点,比较了FRP加固与黏钢加固的异同,对FRP结构加固领域的最新研究成果与工程应用成果进行了系统地综述与分析,指出了FRP结构加固研究与应用中应着重解决的几个关键技术,FRP材料技术、FRP加固设计技术、FRP加固施工技术和FRP检测评价技术。文中还针对FRP结构加固的进一步研究给出了建议和展望,加强FRP加固材料、FRP加固的预应力施工方法、碳纤维加固结构施工方法的研究开发;加快相关加固技术规范的编制;加强混合纤维加固结构以及加固结构的长期性能的研究。研究与应用均表明,FRP用于结构加固具有维修费用少、施工方便、对交通干扰小、结构耐久性能好等特点,必将在未来的结构加固领域占据越来越重要的地位。     

短纤维对FRP加固混凝土梁承载能力的影响

基于连续损伤理论,考虑胶层的剪切效应,建立了FRP加固修补混凝土结构的高阶剪切弯曲与面内变形耦合的非线性有限元分析模型.在FRP加固修补中,考虑到绝大多数破坏形式是在FRP附近混凝土表层到钢筋保护层之间发生剥离,很少在碳纤维布与混凝土的粘结界面或纤维布与粘结层的界面发生破坏,为了提高FRP加固混凝土结构界面区和整体的强度,分别在混凝土的下表面附近以及在整个混凝土构件中加入短纤维,对7种不同加固方式的混凝土梁进行了有限元分析,并与试验结果进行对比.结果表明:加入短纤维的FRP加固混凝土结构的裂纹扩展缓慢,韧性得到改善,承载能力明显提高.     

结构用FRP的研究和利用现状

纤维聚合物(FRP)复合材料因其强度重量比及刚度质量比高、热膨胀系数低、各向异性、轻质、耐腐、无磁、有良好的抗疲劳性能及高耐久性等特点,可广泛应用于桥梁、纤维混凝土、补强加固材料、连续纤维筋、岩土工程和建筑工程中.本文介绍了FRP材料在新建结构、结构加固、桥梁中以及预应力FRP在混凝土结构中的研究和应用状况,并提出了结构用FRP在使用方面的一些问题和开发研究前景.     

FRP约束SRHC压弯构件正截面承载力计算

综合考虑钢骨混凝土柱的受力特性,提出一种在不增加构件截面尺寸的情况下,既提高其承载能力,又增加其抗剪能力和抗震延性的一种新型柱模式——FRP(纤维增强复合材料)与SRHC(钢骨高强混凝土)组合柱.在混凝土内部埋设型钢,形成SRHC柱,在进行施工的同时或待结构主体施工至一定高度后,再用FRP布横向包裹及纵向粘贴SRHC柱,形成FRP-SRHC组合柱.考虑到FRP钢骨混凝土柱多数是处于偏心受压状态,因此,分析环向FRP布对核心混凝土的约束作用及纵向FRP布对钢骨混凝土柱正截面承载力的贡献,确定FRP约束SRHC组合柱的界限相对受压区高度,分别给出FRP约束SRHC柱大(小)偏心受压柱的承载力计算公...     

FRP加固轴压混凝土矩形截面柱的承载力计算

在分析FRP约束混凝土矩形截面柱受力机理的基础上,建立了FRP约束混凝土矩形柱截面的有效受压区的计算模型,结合已有的试验数据,提出了FRP加固混凝土轴心受压矩形截面柱极限承载力的实用计算公式.