FRP复合材料在桥梁中的应用

介绍了FRP复合材料在桥梁加固、修复及改造中的发展应用历程,并从FRP预应力筋、FRP索、FRP组合结构等角度,阐述了FRP复合材料在新建桥梁中的应用现状,探讨了该材料的防火与耐久性问题,指出FRP复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点。     

FRP复合材料在桥梁施工中的应用

传统的混凝土加固材料主要是钢材，然而经过长期使用也会存在一些缺陷，尤其是在桥梁的使用过程会发生腐蚀损坏，其中氯化物引起的钢筋锈蚀是桥梁结构丧失使用性能的主要原因。纤维增强聚合物（FRP）复合材料是一种不同于钢筋的耐电化学腐蚀的耐用材料，在这种环境下FRP复合材料可以完全取代传统的钢筋。近年来，非金属纤维得到了广泛的研究，其中一些用于桥梁建设。基于此，文章在总结目前行业内常用的FRP复合材料的基础上，介绍了一种新型预制FRP筋在快速桥面施工中的工程方案。该工程采用大尺寸和轻质的模块式固定板，包括一个双层格栅和环氧树脂粘合模板，用于提高施工性能，消除了模板和现场绑钢筋的需要，节约了时间成本，可为后续FRP复合材料在桥梁工程中的应用提供经验指导。     

FRP在工程结构中的应用与发展

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、FRP配筋和预应力FRP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。     

复合材料FRP在工程结构中的应用

纤维聚合物（Fiber Reinforced Polymer,简称FRP）复合材料由于其质轻、高强、耐腐等特点,已被广泛应用于土木工程中.针对一些工程结构急需维修加固的实际情况,对FRP在桥梁结构、混凝土结构、钢结构以及岩土工程中的应用进行了概述,并对预应力FRP筋或布置在混凝土结构构件的试验研究和应用进行了综述,最后指出了FRP用于工程结构存在的问题及发展前景.     

纤维增强复合材料在桥梁工程中的应用

纤维增强复合材料（FRP）是桥梁工程中的先进材料，本文在大量有关最新文献的基础上论述了在桥梁工程中分别作为桥梁增强筋、桥面板以及在斜拉人行桥中的应用情况。     

FRP复合材料在土建结构工程中的应用与推广

FRP复合材料在某些特定条件下可替代传统木结构、钢和钢筋材料 ,具有高强、轻质、抗腐蚀和耐疲劳、温度作用下稳定性能好等特点 ,因而受到土木工程界关注。本文简要介绍了FRP复合材料特点 ,对FRP复合材料在土木工程中的应用情况进行论述。最后 ,对FRP的发展进行展望。     

FRP约束混凝土柱研究与应用中的若干关键问题

简要介绍了FRP复合材料的特点和在土木工程中的应用情况 ,最后 ,对FRP约束混凝土柱研究与设计中的若干关键问题进行了探讨     

FRP在混凝土结构加固中的应用及其展望

近年来,纤维增强复合材料(FRP)在土木工程中的应用一直是国内外研究的热点,随着纤维复合材料的技术成熟,这种材料已成为迄今为止用于土木工程加固和修复最广泛的一种高科技材料.文章论述了FRP的种类、力学性能及在土木工程中的应用.     

FRP复合材料加固钢筋混凝土桥梁的分析探讨

从加固工艺的机理及分析计算方面,对FRP复合材料加固钢筋混凝土桥梁进行了分析与探讨,并对三种加固方法进行了分析比较,阐明了各自的加固特点,以推广表面嵌贴法与机械固定法在旧桥加固中的应用。     

复合材料在大跨度空间结构中的应用和研究

纤维聚合物(Fiber Reinforced Polymer,以下简称 FRP)在大跨度空间结构中的应用,是国内外土木工程界的前沿课题之一。FRP 的自重轻、耐腐蚀和材料可设计性的优点,奠定了其在大跨度空间结构中应用的基础。在综合国内外相关资料的基础上,综述了复合材料管(杆)、复合材料层合板和 FRP 轻质屋盖在空间结构中的应用和研究,并提出了需进一步研究的问题和展望。     

一种新型FRP桥面板型材承载力研究

针对一种新型的拉挤成型FRP（纤维增强复合材料）桥面板型材进行了静载极限承载力试验分析,并通过有限元软件（ANSYS）进行了有限元仿真模拟,试验与有限元分析对比验证得出此FRP型材的破坏模式,并为FRP桥面板型材的实际工程设计与工程应用提供依据。     

碳纤维布标准检测方法中试件尺寸影响的试验研究

纤维增强复合材料在土木工程中的应用越来越广,作为一种新型高性能结构材料,建立其性能检测的标准方法对研究与应用都是十分必要的,也是工程用材料市场规范化的保证,但由于研究与应用历史较短,目前材料性能检测所用标准都是借鉴复合材料的检测标准,还没有一个满足土木工程应用纤维增强复合材料要求的标准检测方法,为了尽快建立规范化的检测标准,通过大量的材料检测试验,着重研究了标准试件的长度、宽度以及厚度等尺寸对材料性能的影响,提出了碳纤维布性能检测的标准试件尺寸的建议,为标准检验方法的建立提供了基础资料。     

Debonding of FRP in bending: Simplified model and experimental validation

Reinforced concrete members strengthened in bending by bonding of surface-mounted fiber-reinforced polymer (FRP) may present several failure modes: failure of material (reinforcing steel, concrete and composite material) or failure of the interface between concrete-adhesive or adhesive-FRP. Nevertheless, experience gained from testing confirms that in most cases delamination prevails over the other possible rupture modes. Delamination in FRP strengthened sections is difficult to model because it involves multiple parameters such as FRP stiffness, adhesive material properties, presence of cracks in concrete, among others. A simplified model to predict strain of FRP at failure is presented in this paper. The experimental validation is presented as well. With this purpose carbon FRP and aramid strengthened specimens and large scale bridge models are considered. The types of bridge models tested include externally-prestressed segmental box-girder and monolithic RC continuous girders.Based on the results of the proposed model, an equation for the prediction of the ultimate force per unit width in the FRP to prevent FRP debonding is proposed. The equation has been experimentally checked with beams of small and large size, representative of real structures. In comparison to other available models, the equation is very simple to apply.     

Construction and cost analysis of an FRP reinforced concrete bridge deck

This paper describes the use of FRP materials as reinforcements and formwork for a concrete highway bridge deck. It describes the construction process and provides a cost analysis of the project. A continuing research program at the University of Wisconsin–Madison is developing concepts for bridge decks reinforced with fiber reinforced polymers (FRP). This project involved the implementation of one of these concepts in a major highway bridge. Three forms of FRP reinforcing were combined to reinforce the concrete deck: FRP stay-in-place (SIP) forms, deformed FRP reinforcing bars (rebars), and a special prefabricated pultruded FRP reinforcing grid. The research project, supported by the Innovative Bridge Research and Construction Program (IBRC) in the United States, resulted in the construction of a two-span highway overpass on US Highway 151 in Wisconsin. Based on the analysis of the short-term material and labor costs it appears that given the savings in construction time and their potential long-term durability and maintenance benefits, FRP reinforcements for bridge decks may be cost-effective, notwithstanding their currently high initial costs. Optimization of FRP stay-in-place formwork is recommended to decrease the cost of the FRP reinforcing system in the future.     

Optimisation of a prestressed fibre-reinforced polymer shell for composite bridge deck

This paper proposes a prestressed fibre-reinforced polymer (FRP) shell for composite bridge deck with FRP and concrete. Geometric parameters including cross-section shape, arch radius and number of arches were first optimised by the finite element (FE) method. A self-balancing prestressed basalt FRP (BFRP) shell system was proposed to resist the deformation under construction load and to enhance the integrated mechanical behaviour. The mechanical behaviour of the proposed FRP shell were examined under a simulated construction load. The stresses and deformations of the FRP shell were analysed during both prestress tensioning and construction loading. A static test was further conducted on the BFRP shell-concrete composited bridge deck to verify prestressing effect. The results show a corrugated cross-section with two arches on its lower flange further enhances the stiffness of FRP shell for a composite bridge deck. The prestressed FRP shell offsets the deformation under construction by the camber and exhibits more linear structural behaviour when compared to the non-prestressed BFRP shell. The stress monitored during loading indicates a superior integrated behaviour of the FRP shell and prestressing FRP laminates. Furthermore, the load-displacement relationship of prestressed composite bridge deck demonstrates a high loading capacity and small deflection at serviceability limit state.     

装配式玻璃钢阀门井的研发及应用

指出城镇燃气输配工程常用的砖砌阀门井的弊端,研发了装配式玻璃钢阀门井,用于非机动车道和绿化带内,主要材料为玻璃钢复合材料,采用模块化设计和积木式搭接结构。介绍装配式玻璃钢阀门井的结构设计及实际应用。     

FRP-胶合木-UHPC组合梁桥设计与试验

为适应我国桥梁建设环境友好转型发展的需要,并针对传统木-混凝土组合梁自重大、长期变形大及耐久性不足,难以应用到中等跨径桥梁的问题,提出一种可整体预制、整跨吊装的FRP-胶合木-UHPC组合梁桥。对20m、30m跨径的FRP-胶合木-UHPC组合梁桥试设计,并与同等跨径的传统木 混凝土组合梁桥和预应力混凝土梁桥进行材料用量和经济性的对比;对30m跨径的试设计桥梁进行荷载组合效应计算,根据计算结果以中国桥梁设计规范为基础,同时参考欧洲规范5,基于弹性设计法对FRP-胶合木-UHPC组合梁桥的承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计计算;对30m跨径的试设计桥梁按照纵向1∶5的比例缩尺,设计制作了2根试验梁模型,并进行试验研究。研究结果表明：20m跨径的试设计桥梁的自重分别减至传统木-混凝土组合梁和预应力混凝土梁的72.7%和48.0%,全寿命造价分别为二者的79.1%及106.4%;30m跨径的试设计桥梁的自重减至预应力混凝土梁的49.3%,全寿命造价为它的134.0%;试设计FRP-胶合木-UHPC组合梁桥具有足够的抗弯与抗剪承载力,活载作用下的结构挠度小于限值,满足工程受力要求;按照欧洲规范5进行设计,结构具有较大安全储备,理论计算偏安全;FRP的植入使组合梁的极限承载能力提高了约8.6%,并能改善其破坏形态、提高延性。