浅谈预应力frp加固技术

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1、浅谈预应力FRP加固技术摘要：1984年，瑞士联邦材料实验室的Meier等人对纤维增强复合材料(FRP)加固钢筋混凝土结构的技术进行了较为系统的试验研究，同时将该技术应用于实践。此后，美国、加拿大等国家也开始注重这项技术，并通过对已经损坏结构的加固和修复，充分发挥了FRP加固技术的优势。而本文正是预应力FRP加固技术的研究。关键词：预应力;FRP;加固技术Abstract:In1984,theSwissFederalLaboratoriesformaterialsMeier,fiberreinforcedcomposites(FRP)strengthenedreinforcedconcr

2、etestructuretechnologyisstudiedsystematically,andthetechnologywasappliedinpractice.Thereafter,theUnitedStates,Canadaandothercountriesalsobegantopayattentiontothetechnology,andthroughthedamagedstructurereinforcementandrepair,givefullplaytotheadvantageofFRPreinforcementtechnology.Andthisisprecisely

3、theprestressedFRPreinforcementtechnologyresearch.Keywords:prestressedreinforcementtechnology;FRP;8中图分类号：TU378文献标识码：A文章编码：1.一般加固技术混凝土结构有两种加固方法:直接加固和间接加固。设计时可根据实际条件和使用要求选择恰当的方法和配套的技术。2.FRP加固技术及应用自FRR问世以来，广泛应用于桥梁、航空航天、船舶、汽车、化工、医学和机械等领域，其优异的性能也得到了普遗认同。目前在混凝土结构加固上使用较多，但钢结构上也有应用。我国在20世纪80年代也曾尝试过：云南海孟公路

4、姚山河桥采用了外贴玻璃纤维布同时内夹高强钢丝的加固方法，此后采用环氧树脂粘贴玻璃纤维布的加固手段被应用在广东官汕线郭屋楼桥、湖南椒浦大江口桥、南京长江大桥引桥以及韶关地区风村桥等处。FRP具有以下优点：（1）采用FRP材料可减轻结构自重。FRP材料的强度可以高出钢材10倍，但重量却不到钢材的1/5。当考虑抗震作用时，FRP材料的应用还能缓解地震作用。8（2）FRP的耐腐蚀性良好，即使是在酸、碱、盐及潮湿环境中都可以得到长期的使用，在这一点上，传统结构材料是不能与其相媲美的。在美国每年因钢材腐蚀造成的工程结构损失高至700亿美元，桥面混凝土开裂直接导致钢筋发生严重的锈蚀，近20%的桥梁因此

5、损坏严重；在我国同样原因带来的损失也在逐渐增加。一些发达国家在寒冷地区较大规模采用FRP结构以抵抗冰盐带来的严重后果，极大降低了结构的维护费用，结构的使用寿命也被延长。（3）FRP弹性性能很好，应力应变呈线性关系，即使发生了较大的变形依然还可以恢复原来的形状，塑性变形很小，这对于保证施工质量是有利的。（4）施工质量容易保证。当被加固结构表面不是很平整时，FRP板材也基本可以达到100%的保证率，而采用粘钥方法进行加固时久很难保证。（5）FRP还具有其它的一些优势，包括透电磁波、绝缘、隔热、热胀系数小等，这使得在特殊场合使用FRP成为可能，如雷达设施、地磁观侧站、医疗核磁共振设备结构。同时

6、，FRP加固与其他加固方法相比，在总体造价上具有较好的性价比。实际上，FRP片材加固还存在一些缺点：（1）新加固的结构材料会有较严重的应力滞后，当被加固构件不发生更大的变形时，纤维布的应变始终为零，换言之，加固材料没有发挥到其抗拉强度。当建筑结构承受的荷载以恒载为主时，这种加固没有实质性的作用，必须给加固材料赋予一定的初始应变。这就使得预应力FRP加固钢筋混凝土结构的研究迫在眉睫。8（2）耐火性与耐高温性能差这主要是因为环氧树脂的耐高温性能差，当环境温度超过100℃时，环氧树脂的力学性能发生变化，只有特殊的环氧树脂可以在温度达到200℃时时依然正常工作。（3）纤维布还有一个明显的缺陷—延

7、性较差，纤维复合材料应用到结构上，其延性不足的具体表现就是构件的延性不足。当构件变形过大时，FRP会被拉断，这是一种脆性破坏，构件的突然断裂会给人身安全带来很大的隐患。当结构变形较大或在抗震性能方面要求较高时，这一点是十分不利的。（4）纤维布与混凝土连接处的应力传递能力是有限的，当结构还没达到极限承载力的时候可能己经发生剥离破坏等。3.预应力FRP加固综述8应用于加固新建或己有建筑的碳纤维材料，其抗拉强度一般都达到3000Mpa以上