GFRP在建筑结构中的应用

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1、～交通·建筑NO．5．2004．41．万方数据GFRP在建筑结构中的应用高嵩(徐州工程学院徐州221008)摘要：本文主要论述了GFRP这种轻质高强、耐久性好的复合材料目前在建筑结构中几个主要的应用，同时指出了需要解决的问题。关键词：GFRP复合材料建筑结构应用GFRP(GlassFiberReinforcedPlastic)即玻璃纤维增强树脂复合材料，俗称玻璃钢。GFRP在建筑中广泛地用作桥梁、混凝土筋材、补强件、供水管和排水管、采光板、围护体、装饰装修材料、给排水工程用料、采暖通风用材，以及保温隔音等方面。常用结构材料力学性能比较密度拉伸强度弹性模量材

2、料g／cm3Cpa比强度(x102Gpa)钢7．81．030．132．1铝合金2．80．470．170．75GFRP2．01．060．530．4从表中可看出，GFRP密度约为钢的1／4，比强度约为钢的4倍，这样在建筑结构中使用GFRP构件，强度相同的情况下，结构质量可以减轻或构件断面尺寸比金属件小。从力学性能分析GFRP可在建筑中作为结构用材料使用。lGFRP作为混凝土结构、预应力混凝土结构内部配筋GFRP具有较高比强度，抗拉性能可达钢材屈服强度的2～4倍，使GFRP有足够的强度代替钢筋、预应力钢筋作为混凝土结构、预应力混凝土结构内部配筋使用。普通筋材——

3、钢筋的耐腐蚀性相对较差，腐蚀性环境下使用的钢筋混凝土结构常由钢筋锈蚀膨胀而导致混凝土开裂，使结构性能下降。而GFRP具有优良的耐酸、碱、盐腐蚀性能，使其更适合用于有较强耐腐蚀性要求的工程中。如美国2002年在佛蒙特州建成一座用GFRP增强的混凝土桥梁，全长80公里，有效地解决了被冰雪覆盖和氯盐侵蚀钢筋的困扰，提高了结构的使用寿命，降低了维护过基层完工一周后再铺筑面层，匈牙利的试验是基层完工几个月后再铺筑面层，据报道在沥青面层上的反射裂缝较少。(4)基层预先锯缝。为了避免水泥土基层上产生不规则的紊乱的裂缝而破坏沥青面层，前苏联曾试验过在水泥土基层上预先锯缝，

4、其问距8-12m，深6～10cm，缝宽10-12ram，切缝后即用沥青填充，这样在面层上也会出现有费用。2GFRP直接用在受力结构中GFRP是各向异性的材料，力学性能有良好的可设计性。GFRP力学性能除了由玻璃纤维、树脂的种类及含量而定外，还与玻璃纤维的排列方向、铺层次序和层数密切相关。因此，可根据工程结构的荷载分布及使用条件不同，选取相应的材料及铺层设计来满足要求。GFRP这一特点可以实现构件的优化设计，做到安全可靠，经济合理。交通部交通科学研究院公路所1982年在北京郊区密云县建成了一座玻璃钢公路桥。这座桥净跨径20．24米，全宽9．6米，可通行两行2

5、0吨载重汽车车队或一辆80吨重的平板拖车。这座桥的上部结构总共用玻璃布、树脂等材料约22吨，加上辅助材料不过30吨。3GFRP可用在建筑结构的加固中在建筑结构加固中主要应用布形玻璃纤维织物，即玻璃布。由于GF’RP成型性好，通过手糊工艺能成型各种形状、各种尺寸的构件，对于基层经表面清理至基本平整无棱角后，GFRP能与基层很好的粘结。目前，我国已在建筑加固工程中广泛使用。与传统加固方法相比，粘贴玻璃布加固混凝土梁、柱具有施工方便，不需长时间养护，耐腐蚀好，质量轻，强度高，不减少梁下净空，不增加结构自重，并可在不影响或少影响结构使用的情况下进行施工。同时可以克

6、服传统粘贴钢板方法中钢板受运输长度限制、钢板锈蚀引起钢板与基层混凝土之间粘贴层损坏之不足。加固后，极限承载力可提高30％以上，刚度可提高15％左右。4GFRP可作为墙体用材料GFRP成型性好，如通过手糊、模压等工(下转53页)规则的但较整齐的对应裂缝，当然也应处理面层，取得了较好的效果。国内不少地方也采用过此种方法。开封市一路，采用间距25m、缝宽5mm、缝深1／3层厚填充沥青的方法，不妨可以借鉴。关于合适的锯切时间、间距、缝宽、缝深和填充物及其效果还有待我们进一步去实践，去总结。万方数据立预应力前拆除。也就是说，即使混凝土强度已达到设计值，但尚未建立预应

7、力时不能拆模。这是因为预应力筋是构件的主筋，主筋尚未起作用时就拆模，很可能造成严重的质量问题。3施加预应力时的混凝±强度要求新规范规定，预应力筋张拉或放张时，混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，不应低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75％。此项规定不仅是为防止施加预应力时混凝土被压碎或开裂，而且可以减少混凝土收缩和徐变带来的预应力损失，保证预应力构件的质量。此外对先张法预应力构件，若混凝土强度不足时就放张(施加预应力)，因为混凝土与钢筋的粘结力低下可能造成预应力筋滑移；或造成构件端部沿预应力筋方向出现混凝士裂缝，从而影响构件质量。4结构构件运

8、输安装时的混凝土强度要求(1)构件运输安装时混凝土强度要求。为防止