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1、第30卷第3期建筑结构2000年3月纤维增强塑料(FRP)在结构加固工程中的应用田水朱墩(武汉水利电力大学土建学院43072)〔提要〕纤维增强塑料(FRP)在结构加固和工程改造中的应用是目前国际土木工程领域研究开发的。。一个热点文中介绍了碳纤维材料(FRP)的材料性能及其近年来用于工程实际的发展状况〔关键词1碳纤维材料加固结构新技术TheuseoffiberreinforeedplasticsFRPinrepairandrehabilitationofconeretestruetures15ahottopie()inresearehanddevelopme
2、ntoftheinternationalcivilengineeringarea.TheperformaneeofFRPandtheeveeveousraaeor5ue.dntllfingFRPforepiringndretrofittingndthwld1intr记edloPmearouKeywords:earl刀nfiberreinforeedplasties;strengthen;rehabilitation;strueture;newteehnoly眼825a,.003一0.005“J。纤维增强塑料(FRP)作为一种新型复合材料GP极限应变为0[近
3、年来在结构加固及改造工程中应用越来越广泛,工程加固上常用的碳纤维材料形式为碳纤维复。,,被认为是最有前途和经济的结构加固方法川纤维合板即一块上面有同向碳纤维束的薄板并且这些增强塑料具有质轻、易于施工及良好的耐久性川等,纤维束被粘接到有少量粘接剂的基网上使纤维束优点,因此受到了各国土木工程界的普遍关注,不会散开。碳纤维板被卷成50,,6c特别25m宽的纸板是碳纤维材料(P,,。,CFR)由于其优点多加固效果明卷当加固一个混凝土结构时用室温固化的环氧,、、、,显在日美韩欧洲等国家和地区已较普及[2j是树脂把碳纤维板粘接到混凝土结构表面,然后使之。比其它加固方法
4、更优越的一种加固方法[3]目前国硬化。由于按同方向排列的碳纤维被牢固地粘接在内外对粘贴纤维增强塑料(FRP)加固的构件性能做基网上,因此能够充分地发挥碳纤维极好的力学特,,了一些试验取得了一些成果但从总体上看还较肤。碳纤维板的力1。性学特性如表所示浅,国内相应的技术标准和规程亦还在编制阶段。表1、一碳纤维材料《CFRP)类型碳纤维板玻璃芳香族聚酞胺结构加固工程中最常用的纤维主要是碳纤维,纤维板纤维板一。纤维高抗拉碳纤维高弹模碳纤维E玻璃芳香族聚酸胺其次是芳香族聚酸胺纤维这些纤维的强度比普通_-一----S。等级无犷而卿哪哪FTS哪叮预应力钢材高很多梁0一3
5、0场一30口一3U一30一4UAK一60GEAK,纤维质量碳纤维材料是一种适合于混凝土加固的材料2003加翔300300300280415.8.....451.纤维密度11818221217255145。.......它与传统材料相比具有较高的强度和重量比[’]按设计厚度01110.167016501430143011801930286......3553.55300250200150210210其抗拉模量和强度可分成:、设计抗拉强度四类标准弹模纤维中等设计抗拉弹模23523538050055074120120、。弹模纤维高弹模纤维和沥青基超高弹模纤维:g
6、Z;g3;注纤维质量单位为/m纤维密度为/cm设计厚(l)标准弹模纤维:2.4一3.IGPa,抗拉强度为度为mm;设计抗拉强度和弹模均为GPao,随着纤维技术的进步出现了高强度的碳纤维强度,.。.大于445GPa,4一0。有两种类型的碳纤维被应用于碳纤维板一种3极限应变达到001018,。:一3Pa,(2)中等弹模纤维弹模为274巧G极限是高强度型另一种是高弹模型高强度型碳纤维应变为0.015一0.020。的抗拉强度比钢筋大10倍,而弹性模量与钢筋相.:a,。1(3)高弹模纤维弹模为345一485GP极限应当高弹模型碳纤维的弹性模量比钢筋大8一0.003一
7、0.005。2.6,而抗拉强度比钢筋大一8。变为倍6倍:一。(4)沥青基超高弹模纤维弹模为485一图1是钢筋及不同碳纤维板的应力应变曲线40。一纤维板在断裂前应力一应变曲线是一条直线[5][2,5〕:应用碳纤维材料加固的优越性为。(1)适用面广可广泛用于各种结构类型(如建.、、、、、、波坏强廷丁;筑物构筑物桥梁隧道涵洞烟囱等)各种结构宝、..二、、、卜飞J口‘测,尹一一t赢形状(如矩形圆形曲面结构等)各种结构部位(如日梁、板、柱、、、壳、墩等,乞分节点拱)的加固修补且不改变.d芝只通翻一,.TSc7户六了己杯C、FT结构形状及不影响结构外观这是目前任何一种
8、结{构加。,了洲减少固方法都不可比拟的尤其重要的是对于一钢铰线,、
