新材料FRP的研究与应用综述

综述了国内外ERP技术的研究现状，主要涉及ERP材料的物理性能与应用形式，FRP筋与预应力FRP筋作为结构受力筋在国外的研究与应用成果。最后对FRP技术在国内的应用与发展提出了建议。     

预应力FRP筋混凝土梁在低周反复荷载下的恢复力模型

作为一种新型建筑材料,FRP具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,非常适合作为预应力筋材料.通过4根预应力FRP筋混凝土梁在低周反复荷载下的试验研究,根据预应力FRP筋混凝土梁在低周反复荷载下滞回曲线的特点,提出了适合于预应力FRP筋混凝土梁的弯矩-曲率恢复力模型,并与试验结果进行了比较,计算模型与试验结果吻合良好。     

光纤光栅在预应力钢绞线应力监测中的应用

钢绞线是预应力混凝土结构中应用最广泛的预应力筋,服役期间处于高应力应变状态,易受应力腐蚀,存在安全隐患,因此,对其应力状态进行监测具有重大意义.研究裸光栅和FRP筋封装光纤光栅的应变传感性能和温敏特性,在此基础上进行光纤光栅监测钢绞线应力的试验研究,并研制了光纤光栅智能钢绞线.结果表明:采用光纤光栅监测预应力钢绞线应力是可行的,由于裸光纤光栅比较脆弱且传感量程较小,只适用于张拉后的预应力筋,FRP筋封装光纤光栅可用于大应力应变预应力筋的监测.     

预应力FRP筋增强RC梁受弯破坏模式研究

针对同时配有非预应力钢筋和有粘结预应力FRP筋的混凝土梁的受弯性能,分别以CFRP和AFRP作为预应力筋,研究对应于钢筋屈服和对应于FRP筋断裂的2类界限相对受压区高度大小关系的变化,进而研究FRP筋性能指标对受弯破坏模式的影响。研究表明,破坏模式与2类界限相对受压区高度大小直接相关,而2类界限相对受压区高度的大小又受FRP筋性能指标的直接影响,采用FRP筋短期性能指标和采用考虑了环境折减系数、徐变断裂折减系数、松弛提高系数和材料系数后的FRP筋长期性能设计值分别进行计算,结果存在着较大差异。4种破坏模式中,破坏模式I为设计预期的正常破坏模式,破坏模式II、III和IV应在设计时予以避免。极限延伸率相对较小的CFRP筋的张拉控制应力不宜过高,否则会在长期使用过程中先于结构中钢筋屈服发生断裂。     

有黏结预应力FRP筋混凝土梁的抗弯设计

为了研究非预应力钢筋对预应力FRP筋混凝土梁抗弯性能的影响,本文定义了各种破坏模式,推导了相应的承载力计算公式,对抗弯强度的折减系数进行了分析,并通过文献中的试验数据对设计公式进行了校核,最后对体内有黏结预应力FRP筋混凝土梁的抗弯设计提出了建议.     

体外预应力混凝土结构体外筋极限应力分析

体外预应力混凝土结构是后张无粘结预应力结构,体外预应力筋和梁体在受力过程中变形不协调,预应力筋极限应力的确定一般需要通过结构的总变形求得.在试验基础上,利用无粘结预应力混凝土结构预应力筋极限应力的计算公式,对体外预应力梁进行计算,通过与试验结果对比,发现运用现行主要规范或规程中体内无粘结筋的计算方法计算体外预应力结构体外筋的极限应力,都存在较大误差,如何合理地进行体外预应力筋极限应力的计算应进行深入研究.     

碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁的疲劳性能

通过碳纤维筋体外预应力加固的钢筋混凝土梁疲劳试验,研究了加固梁的疲劳破坏模式及抗疲劳性能。结果表明:碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁发生疲劳破坏时,钢筋及体外筋均未疲劳断裂,而是上缘受压区混凝土疲劳压碎;在疲劳荷载水平S0.43时,碳纤维筋应变随疲劳次数的增加增幅不明显;当S0.43时,碳纤维筋应变明显增加;在经历一定次数疲劳加载后,钢筋应变、混凝土应变与荷载呈非线性关系,而碳纤维筋的应变与荷载依然呈线性关系;在同一静载作用下,疲劳次数越大,钢筋应变、混凝土应变及碳纤维筋应变越大;与未加固的钢筋混凝土梁比,加固梁(S=0.48)疲劳寿命可提高30%。     

FRP筋混凝土板抗弯承载力理论研究

鉴于国内外关于FRP筋混凝土板的实验研究、理论分析和数值模拟都很少,在介绍FRP筋混凝土板抗弯承载力的理论研究的基础上,对试件的破坏形态进行了描述,在考虑预应力度、FRP筋张拉控制应力等主要研究内容的影响下,研究了FRP筋混凝土板的承载能力的变化,并对普通钢筋混凝土板正截面承载力公式分析研究,推导出相应的FRP筋混凝土板破坏形态抗弯承载力计算公式.     

内嵌预应力CFRP筋加固RC梁关键问题探讨

针对通过外贴纤维片材和内嵌纤维材料加固混凝土构件易发生剥离破坏和粘结层破坏等问题,提出一种加固方法：首先对碳纤维增强聚合物筋施加预应力再嵌入混凝土结构表面已剔好的沟槽中,然后用胶粘剂填充．概述该方法国内外研究现状,指出影响内嵌预应力FRP筋加固效果的因素：预应力张拉设备、专用锚具、顸应力大小、纤维用量等．结合研究现状,提出今后内嵌预应力CFRP筋加固混凝土梁的研究方向．     

新型FRP筋在混凝土结构中的应用及研究

钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的首要因素,而纤维增强聚合物筋（FRP筋）是一种具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等特点的新型复合材料,用其代替钢筋是解决钢筋锈蚀问题的新途径之一。本文对新型FRP筋的基本性能及特点进行分析,并介绍了国内外有关FRP筋的最新研究进展。     

Residual strength model for composite laminates

To research the approach of predicting composites fatigue life,the cumulative fatigue damage of fiber-reinforced plastic laminates(FRP) was investigated,and based on the complex exponential function,the residual strength model was obtained. This model can accurately describe the propagation of cumulative fatigue damage of FRP in three stages,especially in the initial stage and the ceasing stage. Applying this model in the experiment with two loading cycles,it can be found that the prediction result has good coincidence with experimental data. So a reliable residual strength model can be provided for studying the cumulative fatigue damage of FRP.     

FRP筋耐久性试验方法研究进展

纤维增强聚合物筋(FRP筋)是一种具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等特点的新型复合材料,用其代替钢筋是解决钢筋锈蚀问题的新途径之一。本文对FRP筋耐久性试验方法研究现状进行了分析,并重点介绍了碱环境下FRP筋耐久性试验方法。     

已腐蚀钢筋混凝土梁的疲劳特性

为了预测在役混凝土梁的剩余寿命及选择合适的加固方法,在总结近年来国内外有关腐蚀混凝土梁疲劳特性研究成果的基础上,分析了影响腐蚀梁疲劳寿命的主要因素.研究表明,环境越恶劣,混凝土梁疲劳寿命越小;即使钢筋轻微腐蚀,梁的疲劳寿命下降也很明显;采用FRP加固已腐蚀梁是提高其疲劳寿命的有效方法.     

基于模型试验的FRP加固钢筋砼梁抗弯疲劳性能预测

为了解决循环荷载作用下纤维增强复合塑料（FRP）加固钢筋砼桥梁构件疲劳性能问题,根据FRP抗弯加固钢筋混凝土梁的疲劳试验资料,建立FRP加固梁式构件疲劳寿命预测模型、钢筋峰值应变累积并模型和构件挠度累积模型,并与既有相关模型的预测精度进行比较.研究结果表明：以钢筋峰值应变和挠度作为基于变形的疲劳性能指标,不仅可以与传统的基于应力的指标相似的精度预测FRP加固构件承受的循环荷载次数,还可与结构监测系统信息结合,实现疲劳失效预警.     

纤维增强复合材料在土木工程中的应用研究

FRP材料由于其优良的材料性能,在土木工程领域中已得到了广泛应用,并已成为新的研究方向,相关研究亦取得了丰硕成果.对FRP材料性能、FRP研究现状、FRP在土木工程中的应用进行了阐述,并对FRP在土木工程中的应用进行了展望.     

FRP的特点及其在土木工程中的应用

ＦＲＰ复合材料在某些特定的条件下可替代传统的木结构、钢和钢筋材料,具有高强、轻质、抗腐蚀和耐疲劳、温度作用下稳定性好等特点,因而受到土木工程界的关注。本文简要介绍了ＦＲＰ复合材料的特点,对ＦＲＰ复合材料在土木工程中的应用情况进行了论述,最后,对ＦＲＰ的发展前景进行了展望。     

FRP加固混凝土结构耐久性研究

概述了FRP加固混凝土结构耐久性方面的研究成果,介绍了玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维3种复合材料加固混凝土结构在化学腐蚀、干湿循环和冻融循环条件下力学性能的变化情况和破坏机理,对如何提高纤维增强塑料加固混凝土结构耐久性及今后研究方向提出了几点建议和看法．     

纤维增强复合材料加固混凝土柱的研究进展

基于纤维增强复合材料（FRP）约束混凝土柱的相关研究,从FRP约束混凝土柱的应力-应变关系、轴心受压和偏心受压力学性能、抗震性能以及有限元数值模拟等几个方面,对FRP约束混凝土柱的研究现状和各方面的相关控制因素进行了系统阐述,重点分析了FRP侧向约束强度、刚度、FRP类型、柱截面形状、未约束混凝土强度、倒角半径、截面长宽比等因素对约束效果的影响,为FRP加固混凝土柱的进一步研究提供了参考。     

FRP材料的火灾（高温）性能研究进展

近10年来,纤维增强聚合物FRP(fiber reinforced polymer/plastic,简称FRP)已广泛应用于建筑工程行业,然而FRP材料的耐火性能极差。对FRP材料火灾(高温)下性能研究的最新成果进行综述与分析,包括FRP材料的热工性能、高温下FRP材料的力学性能、FRP材料与混凝土的粘结性能及FRP材料燃烧性能的研究等,指出了火灾下FRP材料研究尚存在的问题,并展望了今后的研究发展趋势。     

纤维增强复合材料桥梁结构2019年度研究进展

纤维增强复合材料（FRP）因其卓越性能适应现代桥梁结构大跨、轻质、耐久的发展需求,近年来被广泛应用于桥梁工程。为促进复合材料桥梁领域的结构形式和设计的发展,从FRP材料性能、构件和桥梁结构3个层次对近年来FRP在桥梁工程中的研究和应用进行回顾,阐述FRP材料-结构一体化设计理念,并对FRP材料在桥梁加固、组合构件、全桥结构等方面的相关研究进行总结与评述。结果表明：现阶段桥梁用FRP仍局限于旧桥加固,新建大跨桥梁结构应用潜力巨大,需提高材料的力学性能、降低成本、制定产品质量检测标准,建立材料-结构一体化的设计、施工、监测规范体系和工程应用模式。