摘要:纖維聚合物(Fiber reinforced polymer,簡(jiǎn)稱FRP)復(fù)合材料由于其質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐腐蝕等特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于土木工程中。為了更好地維修加固橋梁、延長(zhǎng)構(gòu)件的使用壽命,文中對(duì)普通粘貼FRP加固法、嵌入式加固法(NearSurfaceMounted,簡(jiǎn)稱NSM)以及預(yù)應(yīng)力FRP加固法在工程結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用進(jìn)行了概述。提出了粘貼FRP加固工程結(jié)構(gòu)中,被加固構(gòu)件的長(zhǎng)期性,包括復(fù)合材料和粘貼固化后的老化性能、耐久性能,膠粘劑徐變收縮對(duì)梁體性能的影響以及疲勞可靠性、加固結(jié)構(gòu)的整體性能等問(wèn)題,這些問(wèn)題都有待進(jìn)一步研究解決,并擬將預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)用于鐵·橋加固工程中。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)工程;復(fù)合材料FRP;補(bǔ)強(qiáng)加固;預(yù)應(yīng)力
北美的很大一部分橋梁建于二戰(zhàn)后,其中大多數(shù)的設(shè)計(jì)較現(xiàn)在橋規(guī)設(shè)計(jì)規(guī)定的荷載小,車輛少,交通量低。Klaiber等人的調(diào)查研究表明[1],在美國(guó),超過(guò) 50%的橋梁建于1940年以前,這些橋梁中大約42% 都有結(jié)構(gòu)損傷或承載力不足。截止1998年底,我國(guó)共有公·橋210 822座,其中臨時(shí)橋梁3 053座,Σ橋 4 105座,而λ于國(guó)、省道上的臨、Σ橋分別為405座和 1 253座,分別占臨時(shí)橋梁、Σ橋總數(shù)的13%和31%,與交通部《公·科學(xué)養(yǎng)護(hù)和規(guī)劃化管理》(1991 - 2000)要求有很大的差距。這些有問(wèn)題的結(jié)構(gòu)急需診斷與維修加固。
粘貼FRP加固法現(xiàn)已漸漸為土建工程師們所認(rèn)識(shí)和了解,同時(shí)學(xué)者們亦對(duì)粘貼FRP加固不同類型構(gòu)件(梁、板、柱、節(jié)點(diǎn)等)、結(jié)構(gòu)(框架、模型大梁、橋梁) 進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用。下面就幾種主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)中的FRP制品加固情況予以闡述。 與普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋相比, FRP材料具有較高的比強(qiáng)度和比剛度、優(yōu)良的抗腐蝕性能、較好的疲勞性能和減振性能,它們還具有重量輕及非磁性的優(yōu)點(diǎn), 這些優(yōu)點(diǎn)往往又是工程結(jié)構(gòu)中力筋所希望具有的一些特性,因而FRP材料在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用正被作為一個(gè)熱點(diǎn)而研究�，F(xiàn)已研制出很多種纖維,但用碳素、芳綸纖維和玻璃纖維制造的FRP制品引起了土木工程師們很大的興趣。FRP的表面形態(tài)可以是光滑的,或做成與軸線垂直的螺旋紋,或做成網(wǎng)狀表面以防止搬運(yùn)時(shí)受到損傷。截面形狀包括棒狀、薄板及織物形。
