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FRP在土木工程结构加固应用中研究进展 　　【摘要】：本文描述了FRP材料的的概念，介绍了FRB的主要特点，分析了FRP复合材料在结构加固工程中的应用领域，提出了FRP在结构加固研究与应用中亟需解决的关键技术，对FRP 加固技术展望进行了 　　【关键词】：FRP；土木工程；结构加固 　　 　　【 abstract 】：This paper describes the concept of FRP materials, this paper introduces the main FRB characteristics, analyzed the FRP composite materials in the application fields of structural strengthening project, and puts forward the FRP structure strengthening in research and application to be solved the key technology, strengthening technology of FRP prospects 　　【 key words 】 : FRP; Civil engineering; Structure strengthening 　　中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号 　　 　　引言 　　 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广泛的适用性发挥着越来越重要的作用。 　　FRP(fiber reinforced plastics)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。 　　 一、FRB的主要特点 　　（一)抗拉强度高。三种FRB的抗拉强度均明显超过了钢筋，与高强钢丝差不多，且在达到抗拉强度之前，几乎没有塑性变形产生。 　　 (二）抗腐蚀性和耐久性好。与钢材相比，FRB均具有很好的抗腐蚀性和耐久性，因而可提高结构使用寿命，尤其用于腐蚀性较大的环境效果更为显著。 　　（三）自重轻，施工方便。FRB密度仅为钢材的25%左右，这样，当建筑结构中采用FRB时，施工非常方便，可降低劳动力费用。当用于旧有结构的维修加固时效果更为明显。 　　（四）热膨胀系数与混凝土相近。这样当环境温度发生变化时，FRB??混凝土协同工作，两者间不会产生大的温度应力。 　　（五）弹性模量小。FRB的弹性模量约为普通钢筋的25%―70%，这样，混凝土结构的挠度较大和裂缝开展较宽将不可避免。 　　（六）抗剪强度低。FRB抗剪强度很低，通常不超过其抗拉强度的10%左右，在将FRB用作预应力筋以及进行FRB的材性试验时，相应的锚、夹具需专门研制。 　　（七）材料较为昂贵。由于FRB的生产制作工艺较复杂，一般需采用专门的长线挤压台座才能完成。通常，FRB筋中纤维含量为70%―80%，树脂占，纤维含量愈高，FRB强度愈高，但挤压成型时愈困难。以 9mm直径的 为例，其中包含了约12 万根的连续纤维。 　　二、FRP复合材料在结构加固工程中应用领域 　　（一）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。 　　（二）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是不一样的。