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FRP在土木工程结构加固应用进展探究近年来，纤维增强复合材料也就是FRP是一种新型高性能结构材料，在土木工程结构加固中得到广泛的应用, 我国在土木工程结构中对这一新型高性能材料做了研究工作，例如FRP材料技术、FRP加固设计技术、FRP加固施工技术等，研究表明，FRP在土木工程结构加固中的应用，显现的自身特点有高强、轻质、抗腐蚀温度作用下稳定性好等，工程优势有节省维修费用、施工便利、交通干扰较小、结构耐用持久等，利用这些特性和优势，在某些特定的条件下，FRP 材料可以代替具有传统的结构材料进行使用，这种材料受到土木工程界的重视与关注，在未来的结构加固领域，FRP材料的地位越来越重要。
本文介绍了土木工程结构中FRP材料的特点,分析了在土木工程结构中的应用与发展,以供工作参考。
标签：纤维复合材料（FRP）；土木工程；加固应用土木工程学科的发展要依赖于性能优异的新材料新技术的应用和发展。
FRP复合材料在土木工程结构加固工程中应用潜力很大。
FRP材料具有轻质高强、抗腐蚀性强、耐腐蚀耐久性能好、自重轻、施工方便、热膨胀系数与混凝土相近、抗疲劳、节省材料、施工方便、维护成本低等优点。
FRP材料的结构修复和形成新结构在土木工程中的研究与应用较多，结构修复包括维修、加固、更新等几个方面；形成新结构包括采用FRP材料形成新结构和FR材料与混凝土形成混合结构。
在21世纪的结构加固领域，采用FRP材料加固的应用范围越来越广，主要应用于加固混凝土、梁、板、柱、砌体结构、钢结构等。
土木工程中，各国政府对材料的安全性、耐久性、经济性是很重视的。
1 FRP在结构加固中的研究现状我国FRP材料的研究和应用与发达国家相比，技术水平还比较落后。
但是目前，我国应用FRP材料已完成多项工程，其发展前景还是很广，近些年来，我国有更多的研究单位加人到FRP材料的研发中来，因此，我国的FRP研发的技术领域得到快速发展。
它的发展也会带动市场材料的使用量，在土木工程领域中，FRP复合材料的应用在我国起步较晚，FRP材料队也土木工程建筑物来说，造价不能过高，FRP材料工程应用经验较少，造成FRP材料的应用比其他行业会滞后些,而工程师面对的FRP实践性问题也是关于这种材料加强结构的预期或先见效果，实践设计经验少，对FRP材料加固结构设计的标准和研究也很缺乏[1]。
For the reinforced concrete beams strengthened with 8 layers of CFRP strips, the experimental results show the failure of the beam strengthened with the HB-FRP method was characterized by FRP rupture. Although SPHB-FRP technology has not achieve the goal of preventing CFRP debonding, compared to HB-FRP technology, the ultimate bearing capacity and the ductility of the strengthened beams can be positively enhanced. What’s more, the ultimate bending moment of SPHB-FRP strengthened beams can be computed with simplified methods and the calculated results are well consistent with the experimental results.Key Words: CFRP; Reinforced Concrete Beams; Bonding; Steel Plate; Strengthening;Hybrid Technique钢筋混凝土梁钢板-FRP复合加固方法目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 传统加固法与外贴FRP加固法 (1)1.2.1 传统加固法 (1)1.2.2 外贴FRP加固法及剥离破坏 (2)1.3 影响FRP剥离破坏因素的国内外研究现状 (4)1.4 阻止剥离破坏技术国内外研究现状 (5)1.4.1 机械锚固法 (5)1.4.2 纤维锚固法 (10)1.4.3 U型箍锚固法 (13)1.4.4 复合锚固法 (15)1.5 本文的研究内容 (20)2 钢板-FRP复合加固钢筋混凝土梁试验研究 (22)2.1 前言 (22)2.2 钢板-FRP复合加固原理 (22)2.3 试验方案 (23)2.3.1 试验材料 (23)2.3.2 试件设计 (24)2.3.3 试验方法 (28)2.3.4 试验加载方案 (32)2.4 梁的破坏形态、试验结果及分析 (34)2.4.1 梁的破坏形态 (34)2.4.2 荷载-挠度曲线 (41)2.4.3 加固梁极限承载力的影响因素 (45)2.4.4 裂缝及CFRP/钢板的应变分布 (47)2.4.5 CFRP强度利用率和钢板应变 (61)2.5 本章小结 (62)3 钢板-FRP复合加固梁承载力理论计算 (64)3.1 计算假定 (64)3.2 加固梁极限弯矩计算公式 (65)3.3 本章小结 (70)结论 (71)参考文献 (73)攻读硕士学位期间发表学术论文情况 (78)致谢 (79) (80)1 绪论1.1 研究背景20世纪以来，混凝土结构是建筑领域中发展最快、应用最广的一种结构体系，但随着时间的推移，现有的混凝土结构各项性能在不断下降，存在诸多安全隐患。
2008年第11期总第125期福 建 建 筑Fujia n Architecture &Constr uctionNo112008Vol 125FRP 片材加固钢筋混凝土梁的研究进展陈绪军1,2 杨勇新1 胡玲1 戴木香2(11华侨大学土木工程学院 362021;21九江学院土木工程学院 332005)摘 要:80年代以来,FR P (纤维增强复合材料)作为一种高性能的新型混凝土结构加固补强材料受到科研院所和工程界的广泛关注[1]。
迄今为止,国内外关于FR P 片材加固钢筋混凝土结构研究的试验和理论研究已相当丰富,并在工程界得到大量实践应用。
本文着重介绍了F RP 片材加固钢筋混凝土梁的抗弯性能、抗剪性能、以及裂缝、刚度研究,以期为FRP 片材的进一步研究和应用提供参考。
关键词:FRP 片材 钢筋混凝土梁 抗弯性能 抗剪性能 裂缝、刚度中图分类号:TU32313 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2008)10-0043-03Pr ogress in st udies of RC bea ms st rengthened w ith FRPChe n Xujun 1 Y ang Y o ngxin 1 Hu Ling 1 Dai Muxia ng 2(11College of Civil Engineering ,Hua qiao Univer sity 362021;21Colle ge of Civil Enginee ring ,Jiujiang Univer sit y 332005)Abstract :Since1980s ,FRP ,a s a kind of new strengthe ning material with high perfor ma nce ,ha s received wide spread atte ntionf ro m scientif ic resear ch institute a nd engineering a rea 1Nowadays ,t her e are quite rich experimental a nd t heor y re searches in the field of r einforced concrete structure st rengthened wit h F RP sheets at home a nd a broad 1And it obtains massive practice application in the engineering area 1This paper introduced the re searc h of reinfor ce d concrete bea ms strengt hened with FRP sheets wit h e mpha 2size on the flexural perf ormance ,shear perfor ma nce ,a s well as t he crac k and rigidit y ,which can p rovide ref erence s to the f urther resea rch a nd applica tion of FR P sheets 1K eyw or ds :F RP sheet s r einforced concre te beam f le xural pe rfor mance shea r pe rfo rmance stiff ness crack作者简介:陈绪军,1979年10月生,男,汉族,研究生,主要从事结构耐久性与加固研究。
混凝土结构FRP加固分析加固纤维增强复合材料是近20年来在土木工程中发展起来的的一类新型结构材料，由碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等高性能纤维与树脂基体混合，经过一定的加工工艺复合而成，是具有高强度、高耐久性、可设计性强等特征的一类新型材料。
从上世纪五、六十年代，FRP就被尝试应用于民用建筑之中，从六十年代开始，日美和欧洲发达地区有关高等学校、科研院所和材料生产企业在FRP材料用于工程结构加固方面开始了研究和应用，并且取得了一些有效的成果。
我国在土木工程中对FRP材料的研究与开发始于20世纪90年代中期，中冶建筑研究研究总院等单位开展了FRP 应用于材料技术的研究，在FRP加固技术和设计理论方面，取得了一些创新性研究成果。
本文就FRP对于工程中混凝土结构加固修复的施工技术进行了系统的介绍，对外贴加固法、嵌入式加固法、预应力加固法、网格/格栅加固法和约束加固法进行了分析，最后对目前FRP加固应用技术的发展进行了总结。
2 FRP修复加固混凝土结构方法FRP加固混凝土的材料主要是使用FRP片材、网格/格栅材和FRP 筋，加固方式多种多样，按照加固位置可分为体外加固和体内加固，体外加固主要有外贴加固和约束加固，体内加固有嵌入式加固和网格/格栅加固；按照材料处理不同分为预应力加固和非预应力加固方法；按照加固的作用分为受弯加固方法、受压加固方法、受剪加固方法和抗震加固方法。
无论哪种方法，都要求能够满足被加固结构物的加固要求进行设计施工，充分发挥纤维复合材的性能。
以下对几种主要的方法进行了介绍。
2.1外贴加固法外贴加固法主要是通过粘贴纤维增强复合材（主要是纤维织物片材和纤维板材）对混凝土结构进行修复加固，也叫做外贴纤维复合材料法。
主要以碳纤维、玻璃纤维等复合材料为主，用结构胶粘贴于构件的主要受力部位，来提高截面受弯、受剪及混凝土抗压强度，从而达到加固的目的。
外贴加固法所使用的材料质量轻、强度高，施工简便、快捷，对于多种形状的结构物均可进行粘贴加固（可曲面或者是转折粘贴）。
建筑工程领域中FRP的应用FRP复合材料能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、高强和轻质发展以及承受恶劣条件的需要，符合现代施工技术的工业化要求，因此正被越来越广泛地应用于桥梁、各类民用建筑、海洋和近海、地下工程等结构，本文对其应用进行了分析。
标签建筑工程；FRP；应用1 建筑的FRP的概述FRP的材料普遍应用，这种材料强度很高，接近高强预应力钢筋。
与传统结构材料相比，FRP具有高强、轻质、耐腐蚀和施工方便等优点。
FRP复合材料能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、高强和轻质发展以及承受恶劣条件的需要，符合现代施工技术的工业化要求，因此正被越来越广泛地应用于桥梁、各类民用建筑、海洋和近海、地下工程等结构[FRP就是纤维增强复合塑料，根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等。
纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。
纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。
基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。
根据纤维的长短，FRP可分为短纤维增强复合塑料和长纤维（或称连续纤维）增强复合材料塑料。
根据纤维性能可以分为高性能纤维复合材料和工程复合材料。
它的特性主要是：1)轻质高强。
相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。
因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。
某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。
2)耐腐蚀性能好。
FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。
已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
无粘结预应力u形cfrp加固混凝土梁抗剪试验
近年来，先进材料如碳纤维增强塑料（CFRP）应用于土木结构改善加固技术。
最近的
发展包括增加混凝土梁的抗剪强度和延展性的研究。
本文通过实验研究了预应力无粘结CFRP加固混凝土梁抗剪性能。
实验主要分为两组：加固和未加固组，每组6根梁。
每根梁宽40 cm，长120 cm，厚度20 cm，聚丙烯纤维处理。
在CFRP加固组，试验的CFRP材料
为270 g/m2的普通型单P200，宽170 mm，重量1.45 kg。
试件运用MTS 810力学测试系
统进行三点抗剪实验，荷载速率为0.8 mm/min，测量获得抗剪强度、挠度、力谱图等参数。
实验结果表明，CFRP加固混凝土梁的抗剪强度和挠度比未加固的混凝土梁增加很多。
加固混凝土梁的抗剪强度增加了2.2倍，挠度增加了2.5倍。
试验实验结果表明，加固混
凝土梁的最大应力点明显减小，屈服点位移增加，表明加固混凝土梁的抗剪能力增强；而
力谱图指数证实CFRP加固混凝土梁抗剪模量整体性能提高，减小了频率系数的变更率，
表明CFRP加固混凝土梁延性更好。
总结起来，实验结果表明：CFRP加固混凝土梁抗剪性能明显提高，其最大抗剪强度和抗拉延伸能力和加固级别均比未加固的混凝土梁显著提高。
因此，CFRP加固技术可以有效提高混凝土梁的延性性能和抗剪性能，可以应用于工程实践。
未来的研究可以针对超高密
度钢筋混凝土结构的加固研究，以便进一步提高加固混凝土梁的抗剪性能。
纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土结构技术综述【摘要】纤维增强复合材料（FRP）加固混凝土结构技术已经成为结构加固领域的重要研究方向。
本文从FRP加固混凝土结构的原理与机制、FRP 材料的分类和特点、施工工艺、性能评价以及应用范围等方面进行了综述。
通过对该技术的研究和应用实例的分析，揭示了FRP加固混凝土结构技术在提高结构抗震性能、延长结构使用寿命等方面的优势。
也指出了该技术在设计规范、成本、耐久性等方面的局限性。
展望了FRP加固混凝土结构技术的未来发展趋势，为相关领域的研究和实践提供了参考和借鉴。
【关键词】FRP、增强复合材料、混凝土结构、加固技术、原理、特点、施工工艺、性能评价、应用范围、发展趋势、优势、局限性。
1. 引言1.1 FRP加固混凝土结构的背景FRP加固混凝土结构技术的发展源远流长，最早可以追溯到20世纪70年代。
最初，人们主要使用碳纤维、玻璃纤维等材料进行混凝土结构加固，通过在混凝土结构表面粘贴或缠绕FRP片材或布带，以提升结构的承载能力和抗震性能。
随着材料合成技术和加固技术的不断改进，FRP加固混凝土结构技术逐渐成熟，已经被广泛应用于桥梁、建筑物、水利工程等领域。
1.2 FRP在结构加固领域的应用1. FRP加固桥梁：在桥梁结构中，FRP可以有效地提高桥梁的承载能力和耐久性，延长桥梁的使用寿命。
通过在桥梁梁段或墩柱部位进行FRP包裹或加固，可以有效提高桥梁结构的受力性能。
2. FRP加固建筑：在建筑领域，FRP可用于加固柱、梁、楼板等结构件，提高建筑物的抗震能力和承载能力。
通过在建筑结构表面粘贴或包裹FRP材料，可以有效改善结构的整体性能。
3. FRP加固管道：在工业管道等设施中，FRP被广泛应用于加固和修复受损管道，提高管道的耐腐蚀性能和抗压能力。
FRP材料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，适合在恶劣环境下进行管道加固。
4. FRP加固海洋工程：在海洋工程领域，FRP可以用于加固海洋平台、码头、堤坝等结构，提高其抗风浪、抗冲击等性能。
