FRP棒材
(3)FRP型材。FRP型材包括格管型、蜂窝型、栅型等。FRP管是通过将树脂浸润连续纤维束或纤维织物,并以一定规律缠绕到衬胆(芯模)的表面,再经固化而成。FRP蜂窝板是由夹心材料以及上下FRP板组成,也称夹心板,它很好地利用了面层FRP材料强度,有很高的比刚度以及强度。FRP格栅也是先以一定距离相互垂直交叉编织长纤维,再用树脂将其浸润固化而成。美女美女美女美女美女美女美 和科技一跳一 跳一FRP型材
1.4.3 FRP基本性能
(1)物理性质。FRP比重相当小,是一般钢材的1/6~1/4,单向FRP纤维的在横向与纵向上的热膨胀系数不同,差异程度取决于纤维体积率与纤维和树脂的类型。
(2)力学性能。不同的FRP中纤维组成和含量各不相同,因此它们的力学性能也各有差异。单一类型纤维组成的FRP受拉性能特点是顺纤维向抗拉强度高,并且一直拉到破坏应力-应变关系仍旧保持线性关系;FRP的弹性模量相对钢材要低,尤其是GFRP,也正是这个原因,关于GFRP的加固研究也比较少了;FRP材料的抗拉强度一般比抗压强度要高,GFRP、CFRP和AFRP的抗拉强度分别为其抗拉强度的55%、78%和20%;抗啦弹性模量也同样比其抗压弹性模量高,GFRP、CFRP和AFRP的抗压弹性模量分别是其抗拉弹性模量的80%、85%和100%。
(3)耐久性能。FRP是非金属的材料,因此在腐蚀环境中耐久性比钢筋优越很多,因此在腐蚀环境中常常用它来代替钢筋起作用。FRP种类不同,其对碱、酸、高温、盐、紫外线、潮湿等环境中的敏感性不尽相同,FRP的力学性能(比如弹性模量以及抗拉强度)也会因为处于这些环境中而在一定程度上有所降低。
1.4.4 FRP的主要加固形式
传统的加固方法主要是:外包钢加固法、增大截面发、粘贴钢板加固法、预应力加固法等。尽管这些方法已经广泛的被运用在实际工程中,但它们的缺点也是显而易见的,这些都直接告诉我们需要一个新型的加固方法去取代他们,即FRP加固法。
相对于传统加固方法,FRP加固法具有以下优点:
① 抗拉强度高。FRP材料具有很高的抗拉强度,并且达到抗拉强度前,塑性变形相当小,可以忽略。
② 抗腐蚀和良好的耐久性。FRP材料的耐化学腐蚀性和耐久性比较好,关于这一点前文已经进行叙述了。
③ 无需大型的施工设备,基本不占用空间,方便施工,施工质量容易控制,自重轻,并且还不会对桥梁的正常通行产生影响,加固效果更加明显。
④ 热膨胀系数与混凝土接近。如果改变其所处的环境温度,FRP会与混凝土协同工作,二者之间的粘结应力不会很大。
⑤ 变形能力强。FRP材料具有很强适应性,由于自身材料的原因,它能够适应各种类型和形状的结构加固和维修,可超绕结构外部,可粘贴,亦可内部嵌贴。
⑥ 具有很强的操作性。可用作临时加固也可用作永久加固措施使用。
由于FRP材料具有以上优点,各国专家对其产生了兴趣,对其加固作了研究,现在目前最广泛的FRP材料加固方式主要有:
(1)在受拉侧沿着结构构件的轴线方向粘贴片材,并且轴线方向与纤维方向一致,从而达到提高构件抗弯承载力的目标。
(2)沿着构件轴线方向相垂直的方向粘贴纤维片材,进而提高其抗剪承载力。
(3)沿着构件轴线方向相垂直的位置包裹FRP纤维片材,通过约束混凝土一达到增强结构构件强度以及延性的目的。一般在桥梁的敦柱以及RC短柱中加固用的较多。