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《frp复合材料在结构加固工程中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果FRP复合材料在结构加固工程中的应用摘要:通过介绍FRP复合材料,因其轻质高强、高弹模、耐腐蚀性能好及抗冲击性能好等一系列优点,在桥梁、地铁及一些工业厂房等混凝土结构的加固与修复领域中,应用潜力巨大。关键词:FRP复合材料;材料性能;结构加固土木工程学科的发展,在很大程度上依赖于性能优异的新材料新技术的应用和发展。在已有结构的加固改造领域,不仅要求材料经济美观、便于施工,且要求施工后的结构承载力能够明显提高。而FPR复合材料以其优异的力学性能和
2、广泛的适用性发挥着越来越重要的作用。FRP(fiberrEinforcedplastics)复合材料主要有碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)及玻璃纤维(GFRP)等,其材料形式主要有片材、棒材和型材。FRP的共同优点是:轻质高强、高弹模、抗疲劳、耐腐蚀耐久性能好、热膨胀系数低等。另外,FRP复合材料可以节省材料、自由裁剪、施工方便且速度快,虽然其前期投资较大,但维护成本低,经济效益明显。因此,FRP(片材)复合材料在土木结构加固工程中应用潜力巨大。1FRP复合材料的基本特性课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要
3、有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果随着增强纤维材料的发展,碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维已经成为当前结构工程中加固补强的重要材料。一些典型的FRP(片材)复合材料的基本力学性能见下表。FRP复合材料的性能各异,在拉伸强度及拉伸模量方面,玻璃纤维和芳纶纤维一般比碳纤维低1/3左右;在断裂延伸率方面,芳纶纤维一般是碳纤维的2倍左右,玻璃纤维一般比碳纤维高70%左右;在韧性、抗冲击性能方面,芳纶纤维和玻璃纤维要比碳纤维好得多;在抗碱腐蚀方面,芳纶纤维和玻璃纤维则不如碳纤维好
4、。关于其它方面的性能差异,这里不再赘述。2FRP复合材料在结构加固工程中应用领域民用建筑、桥梁及工业厂房FRP复合材料因其优异的力学性能,在民用建筑及工业厂房的加固中应用很多,主要有:①梁加固。加固的作用包括抗弯和抗剪。在进行抗弯加固时,FRP复合材料的纤维方向与梁的轴向一致,一般贴在梁的受拉侧,已提高梁的承载能力。据有关试验得出,只要该梁不是超筋梁,贴一层AK-60可以提高承载力30%左右,贴两层可以提高40%左右;在进行抗剪加固时,FRP复合材料的纤维方向与梁的轴向垂直;②板加固。一般对于板的加固净空要求比较高,而且加固后不影响课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作
5、出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果其外观,所以用厚度很薄且柔软的FRP复合材料进行加固是一种理想的选择;③柱加固。芳纶纤维布、玻璃纤维布是比较理想的柱加固材料。因为它们的弹模小,相对于碳纤维(弹模235Gpa),其延性较好;并且,在进行棱角打磨时一般只需要10mm左右,一般不需打磨,而碳纤维则需要30mm左右,若采用芳纶纤维就可以节约很多工时。地铁、隧道因地铁和隧道是一种在地下工作的结构,所以它的受力与地面结构
6、是不一样的。在洞顶和洞侧,它都有土压力的作用,而且也有净空的要求,所以进行裂缝修补时,传统的加固方法不可行,而用芳纶纤维布(不导电)进行加固维修就可以满足它的各方面要求,因为在地铁或隧道的拱顶或侧壁的裂缝一般是多向且不规则的,这就要求修复材料必须具有良好的抗剪性能,而且还是一种不导电的材料,所以芳纶布在隧道地铁工程中是一种最佳的选择。烟囱、水塔由于烟囱水塔这样向高空发展的结构,加固维修特别困难,传统加固方法(如扩大截面法、粘钢法)基本上很难解决这样的问题,而采用轻质高强、耐腐蚀、耐久性能都很好的复合材料(尤其是芳纶纤维)进行加固,就是一种很好的方法。3几种加固方法的比较扩大截
7、面法这种加固方法是通过增大受力面积来提高结构的承载力,一般用在一些较小且对净空没要求不高的结构中。这种方法虽然具有成本较低的优点,但是增加了原结构的自重,同时减小了净空,工期长,有很大的局限性。目前课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果,在较大的工程中很少用。粘钢法在用钢板加固时,一般将钢板贴在被加
