FRP复合材料在国外土木工程中的应用-.doc

・848・周长东,1971年2月生,山东聊城人,大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,博士研究生,116023,辽宁大连收稿日期:2002-06-10!教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助(20010141017FRP复合材料在国外土木工程中的应用周长东黄承逵摘要:纤维聚合物(简称FRP复合材料因其强度重量比及刚度重量比高、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。关键词:纤维聚合物;复合材料;补强加固;纤维混凝土中图分类号:TU599文献标识码:B文章编号:1000-4726(200211-0848-POUNDMATERIALUSEDINFOREIGNCIVILENGINEERINGZHOUChangdongHUANGChengkuiAbstract:poundmateriaIhasaseriesofadvantagessuchashigherstrength/weightratio,higherrigidity/weightratio,Iowerex-pansionratio,anisotropy,Iightness,erosionresistance,ism,betterfatigueresistanceanddurabiIity,itcanbewideIyusedinbridgecon-struction,fiberconcrete,strengtheningmateriaI,continuousfiberreinforce-ment,geo-:poundmateriaI;strengthening;fiberconcrete表1基于材料性质的FRP增强物分类胶液类型纤维类型有机材类无机材料有机材类无机材类特殊水泥碳(PAN基,沥青基,玻璃(耐碱型芳纶,聚乙烯醇,聚酯树脂,其他环氧树脂,乙烯基酯,不饱和聚酯树脂,其他建筑技术ArchitectureTechnoIogy第33卷(/%~~~/(N/mm2780~18001300~1830590~1130530弹性模量/(kN/mm273~21042~7830~4937密度/(g/~~~~~~~/%43~6643~6940~6840筋种碳FRP芳纶FRP玻璃FRP(玻璃+碳FRP板厚/~~~~/(g/m2200~400200~300235~525280~623300528抗拉强度/(N/mm22900~35001960~294024002**********弹性模量/(kN/mm2230370~640801207340纤维聚合物(FiberReinforcedPoIy-mer,以下简称FRP复合材料在国外已广泛应用于土木建筑工程中,出现了许多新的结构形式和应用方法,它在国内土木工程中的应用尝试始于上个世纪末,目前仅局限于纤维混凝土和结构的补强加固中。本文介绍其在国外土木工程中的各种应用形式和方法。1FRP复合材料的性能FRP复合材料包括强度和刚度增强纤维,例如碳、玻璃或芳纶及增强弹性和韧性的聚合物基质,例如环氧树脂等。所有的FRP都有高的强度重量比及刚度重量比率,在拉断前均为弹性,热膨胀系数低(玻璃纤维和混凝土相同,各向异性,具有轻质、耐腐、无磁、良好的抗疲劳性能及高耐久性,使其极有可能成为未来的结构材料。FRP复合材料的应用形式主要有纤维布(单向和双向、片材(以胶粘剂浸渍而成、连续纤维筋、纤维壳、各种形状的型材、短切纤维及组合结构体系等。表1、2、3分别是FRP增强物分类、FRP筋的特性及FRP板的性质。2应用领域FRP复合材料在土木工程领域的应用快速增长,可用于包括柱、墙、梁、板及面板的抗震及补强加固,新的增强构件、结构形式及结构体系也正在研究、开发和应用。,可用作悬索桥及斜拉桥的缆索、预应力混凝土桥中的预应力筋,甚至可以用于整个桥梁体系。内填混凝土的纤维壳体系的结构构件,薄壳由纤维/环氧树脂预制而成,混凝土于现场浇筑以承受压力,使薄壳构件保持稳定,混凝土对相连构件可起锚固作用,壳对混凝土芯起