复合材料在土木工程中的发展与应用

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)作为土木工程中一类新型结构材料,以其优异的力学及物理、化学特性,逐渐成为土木工程中传统材料的重要补充。本文介绍了土木工程中FRP加固结构、FRP筋索和预应力FRP筋混凝土结构、FRP组合结构以及全FRP结构的应用与发展,并介绍了我国土木工程应用FRP的标准规范体系的建立情况,以期促进FRP复合材料在土木工程中快速、有序的深入发展。     

FRP加固混凝土结构的最新研究进展

针对钢筋混凝土结构中因损伤影响结构安全的问题,国内外学者开展了关于FRP加固混凝土性能的广泛研究。分析总结了FRP外贴加固混凝土、FRP筋增强混凝土结构的现有技术水平、FRP索在桥梁中的应用现状以及FRP加固材料树脂基体的现状,并阐述关于FRP在温度、湿度、干湿循环、化学侵蚀、自然老化等各种环境条件下耐久性的研究进展,指出FRP在我国将有广阔的市场和应用前景。     

新型玄武岩FRP布加固混凝土结构性能试验

为研究新型玄武岩纤维增强复合材料(FRP)布加固混凝土圆柱结构性能,制作了12根试件并进行轴心受压试验,通过改变不同粘贴层数,分析了混凝土柱承载力、延性的变化,以及玄武岩FRP布约束混凝土作用机理。结果表明,粘贴玄武岩FRP布加固结构,可以有效改善结构的力学性能,提高混凝土极限强度和极限应变,提高加固墩柱的承载能力;随着玄武岩FRP布层数增加,混凝土的延性得到较大改善,外贴1~3层玄武岩FRP布加固时,混凝土柱的延性提高幅度约为30.9%~80.7%;玄武岩FRP布约束力主要是在混凝土受压后达到屈服应力时产生;采用玄武岩FRP布进行结构加固,并不是粘贴层数越多加固效果越好。     

RC结构表层嵌入FRP加固技术研究概述

纤维增强聚合物在混凝土结构加固中应用的越来越多,本文首先介绍了纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)的性能,然后分别从混凝土结构外贴和表层嵌粘FRP应用实践、FRP与混凝土粘结性能、单一和混杂FRP加固混凝土结构性能和加固构件非线性有限元分析等方面,说明了目前混凝土结构嵌粘FRP的研究现状,混杂FRP加固技术既经济又有效,具有较大的研究意义。     

带蒙皮FRP格栅-混凝土组合板设计方法及工程算例

采用一种新型的带蒙皮FRP格栅,在其上浇筑混凝土制备桥面板。采用换算截面法推导了带蒙皮FRP格栅-混凝土组合板截面在使用阶段的截面有效抗弯刚度,并通过材料力学的方法推导了板件跨中挠度的计算公式。依据相关规范进行带蒙皮FRP格栅-混凝土组合桥面板的设计并给出设计实例及计算方法。验算结果表明,带蒙皮FRP格栅-混凝土桥面板应用于混凝土-复合材料组合桥梁结构较为可行。     

基于可靠度的FRP加固混凝土结构研究综述

通过对现有FRP材料力学参数概率分布、FRP加固混凝土结构可靠度、荷载-抗力分项系数表达式及相关分项系数取值等研究现状的回顾,表明现阶段FRP材性参数概率分布多为经验性假设,FRP加固混凝土结构在不同破坏模式下的可靠度研究尚不全面,同时相关分项系数取值差异性较大,且未经严谨的可靠度检验。为进一步完善基于概率极限状态理论的FRP加固混凝土结构设计理论,本文建议了后续进一步研究的工作内容。     

FRP筋海水海砂混凝土研究现状综述

海砂混凝土和纤维增强复合材料筋（FRP筋）的组合应用是避免传统钢筋混凝土结构锈蚀破坏的有效途径。该文介绍了FRP筋、海砂混凝土、海水海砂混凝土和FRP筋海水海砂混凝土的研究现状和应用情况,指出FRP筋海水海砂混凝土尚需研究的问题。FRP筋海水海砂混凝土的研究和应用,能为我国沿海建筑用砂紧缺和岛礁建筑等海洋开发提供新的建设思路。     

预应力FRP筋混凝土梁疲劳性能研究

FRP筋以其耐腐蚀、抗拉强度高、松弛小等特点,在暴露及恶劣条件下的预应力结构中有非常广阔的前景.目前国内外对预应力FRP筋混凝土结构的静力性能已有较多研究,而对于预应力FRP筋混凝土结构的疲劳性能研究,在国外刚刚起步,在国内则是空白.本文在系统地查阅国外最新研究资料的基础上,对FRP筋的疲劳性能、预应力FRP筋混凝土梁的疲劳性能进行了研究与总结,并对今后的发展趋势作了展望.     

纤维增强复合材料约束混凝土柱耐久性研究进展

针对不同腐蚀环境、不同温度、不同作用方式等多个方面开展了对纤维增强复合材料（FRP）约束混凝土柱耐久性的研究综述,对不同因素作用下FRP约束混凝土柱的抗压强度保留率进行拟合,分析了不同因素对FRP约束混凝土柱力学性能的影响,以期为后续FRP约束混凝土柱耐久性研究及实际应用提供参考。     

新型FRP‐混凝土‐钢管组合柱抗震性能的分析与研究

本文以新型FRP-混凝土-钢管组合柱为切入点,就FRP技术的发展历史、组合柱的具体作用原理和优势做阐述分析,并就组合柱抗震性能做实验研究,期望为有效分析FRP-混凝土-钢管组合柱抗震性能,与其在建筑结构中的应用推广,提供有益的参考。     

FRP加固钢筋混凝土结构的防腐阻锈特性研究

纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer/Plastic,简称FRP)一般具有不透水和不透气的性质,是一种阻锈性能良好的材料.本文介绍了FRP加固锈蚀混凝土结构抗腐蚀特性的最新研究成果,分析了FRP种类、FRP树脂胶、FRP层数和纤维方向等对防腐效果的影响,并探讨了FRP加固锈蚀混凝土结构的防腐阻锈机理.     

纤维增强塑料板在日本砼结构加固工程中的应用

介绍日本纤维增强塑料(FRP)的基本性能和FRP板用于砼梁、柱和隧道衬砌方面的加固应用情况,简要讨论了该类结构的基本破坏模式,旨在推动FRP在我国砼结构加固工程上的应用。     

纤维复合材料应用于基础设施工程：面向21世纪的机遇和挑战

本文从结构工程的安全可靠性、耐久性和经济性三方面说明纤维昨合材料在基础设施工程领域有广阔的应用前景。然后具体介绍了纤维增强塑料（ＦＲＰ）构件用于桥梁等工程,ＦＲＰ筋用于增强混凝土结构和ＦＲＰ用于约束混凝土,修补及加固现有结构三方面的研究现状。     

FRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁受弯性能数值模拟及理论分析

近年来,FRP筋和钢筋混合配筋混凝土结构已逐渐成为土木工程界的研究热点问题之一。在试验研究基础上,应用有限元分析软件ANSYS建立了GFRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁的数值模型,对其抗弯性能进行了有限元分析,提出了FRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁名义配筋面积的概念,并结合中国《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》建立理论模型,对混合配筋混凝土梁的抗弯承载力和挠度进行了理论分析。通过与试验结果对比,证明了有限元模型的精确性以及基于《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》提出的理论计算模型对混合配筋混凝土梁的有效指导性。     

FRP管增强混凝土结构的轴压极限强度

通过对组合结构轴心受压后期强化阶段力学特征及组分材料相互约束条件的研究,归纳出FRP管与核心混凝土的轴压极限应力预测公式;运用合成法得到FRP管混凝土的轴压极限强度;分析了各设计参数对组合结构轴压极限强度的影响。结果表明,纤维缠绕角与组合结构轴压极限强度之间呈非线性变化状态,且在不同的缠绕角范围内,轴压极限强度的变化趋势不同,组合结构达到强度极值点的纤维最佳缠绕角为72°。而约束管含量比与轴压极限强度之间近似呈正比关系。     

纤维塑料筋粘结强度的研究

纤维塑料筋与混凝土的粘结强度大小直接关系到构件的承载能力、裂缝开展及其它性能等。基于41个碳纤维塑料筋的拉拔试验,并综合分析其它文献的结果,对纤维塑料筋与混凝土的粘结机理、破坏机理和粘结强度进行了较为深入的研究。同时对纤维塑料筋与水泥浆和环氧树脂的粘结强度也进行了探讨。     

复合材料在输电杆塔中的研究与应用

综述了架空输电线路杆塔结构的应用现状及存在的问题,介绍了纤维增强复合材料（FRP）杆塔在国内外的研究进展和应用情况,从杆塔结构的技术、经济、环境与社会影响等方面对各种材料的输电杆塔进行了评述,展望了FRP在杆塔结构中的广阔应用前景。