,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,FRP,材料及其在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,1,報告內(nèi)容,FRP,材料的基本介紹,1,FRP,材料的性能,2,FRP,材料的品種,3,FRP,材料的應(yīng)用,4,FRP的基本介紹,纖維復(fù)合材料（,Fiber Reinforced Polymer,）是把高性能的纖維經(jīng)過編織與環(huán)氧樹脂等基材膠合凝固或經(jīng)過高溫固化而形成的一種新型復(fù)合材料。,纖維,樹脂,FRP,(CF,、,GF,、,AF),兩個作用,延伸率,FRP中纖維的性能比較,玻璃纖維,抗拉強(qiáng)度高，電絕緣性較好，價格便宜,脆性大，不耐堿，長期受力下易斷裂。,碳纖維,高強(qiáng)高模，密度小，耐腐蝕等,各向異性，耐沖擊性較差，價格昂貴。,芳綸纖維,抗拉強(qiáng)度高，韌性好,抗壓強(qiáng)度較低，大約為其抗拉強(qiáng)度的,1/8,。,FRP的物理性能,密度,FRP,的密度范圍是,1.252.1g/cm,3,，是鋼筋密度的,1/61/4,。,FRP,的密度（）,鋼 筋,GFRP,CFRP,AFRP,7.9,1.252.1,1.51.6,1.251.4,線膨脹系數(shù),線膨脹系數(shù)反映材料在高溫下的尺寸穩(wěn)定性、纖維種類、纖維含量和樹脂種類是影響,FRP,線膨脹系數(shù)的主要因素。,方向,線膨脹系數(shù)（）,鋼筋,GFRP,CFRP,AFRP,縱向,11.7,610,-4-2,-6-2,橫向,11.7,2130,2332,6080,FRP,的線膨脹系數(shù),C,-,/,10,6,FRP的力學(xué)性能,與鋼筋力學(xué)性能對比,纖維種類,E,（,GPa,）,抗拉強(qiáng)度（,MPa,）,極限拉應(yīng)變（,%,）,CFRP,普通,220235,20503790,1.2,高強(qiáng)度,220235,37904825,1.4,高模量,345515,17253100,0.5,GFRP,E-Glass,6972,18602685,4.5,S-Glass,8690,34454135,5.4,AFRP,普通,6983,34454135,2.5,鋼筋,200210,300400,1.6,FRP的長期性能,疲勞性能,FRP,不易發(fā)生疲勞破壞，且不易受外界環(huán)境的影響。,實驗表明：,每十年的對數(shù)時間，,CFRP,、,GFRP,、,AFRP,相對于其靜力強(qiáng)度值分別降低了,5%8%,、,10%,、,5%6%,。經(jīng)過,200,萬次的疲勞循環(huán)后，,CFRP,、,AFRP,的剩余強(qiáng)度分別為其靜力強(qiáng)度的,50%70%,、,54%73%,。,耐久性能,耐久性能是,FRP,長期性能的一個重要方面。,81%,45%,100%,紫外線輻射,80%,75%,80%,高溫性能,100%,100%,100%,凍融循環(huán),23%,70%,85%,動態(tài)疲勞,100%,60%85%,100%,耐酸性能,15%,92%,95%,耐堿性能,GFRP,AFRP,CFRP,注：表中數(shù)據(jù)為相對于其靜力強(qiáng)度的百分比,FRP的品種,FRP,布,建筑工程中用于加固的,FRP,材料，按形式可以分為布、板材、棒材等。,FRP,板材,FRP,板材是將樹脂、纖維絲按照一定的比例通過高溫固化擠壓而形成的，包括,FRP,板和,FRP,板條。,FRP,棒材,FRP,棒材可以分為,FRP,筋和,FRP,格柵。,FRP在建筑中的應(yīng)用,對結(jié)構(gòu)材料的修復(fù)與加固,替換鋼筋或鋼管直接應(yīng)用于新建結(jié)構(gòu)中,FRP,材料以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐久和抗腐蝕等優(yōu)越性能成為建筑工程中一種新型的結(jié)構(gòu)材料。,目前,FRP,材料在建筑工程的應(yīng)用方式主要有兩方面。,FRP,外貼補(bǔ)強(qiáng)技術(shù),FRP,外貼補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)（,FRP,布）,干鋪法,濕鋪法,FRP,筋替代鋼筋,性價比,通過測算，工程結(jié)構(gòu)中，達(dá)到相同截面拉伸強(qiáng)度，利用,GFRP,筋的價格是普通鋼筋價格的,0.52,。即利用,GFRP,筋替代普通鋼筋，僅考慮材料的拉伸強(qiáng)度或達(dá)到的截面拉伸強(qiáng)度，材料價格將下降將近一半。,橋梁結(jié)構(gòu),實例：美國布里奇街橋,(,密歇根，,Southfield,市,),FRP筋對混凝土構(gòu)件性能的監(jiān)測,FRP,筋具有,自感知智能性能,可以通過在,FRP,筋的生產(chǎn)過程中將光纖傳感器埋置于纖維和樹脂之中,利用光纖傳感器的傳感原理實現(xiàn)實時監(jiān)控,通過,FRP,筋受力過程中電阻的變化來獲得構(gòu)件的應(yīng)力和應(yīng)變信息。,FRP筋在沿海地區(qū)和海洋工程中的應(yīng)用,由于,FRP,筋具有很好的抗腐蝕性能,采用,FRP,筋代替混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋就可以從根本上解決沿海地區(qū)和海洋工程中的鋼筋銹蝕問題,延長結(jié)構(gòu)的使用年限,節(jié)約資源。,結(jié)語,FRP,材料以其質(zhì)量輕、抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、耐久性能好等優(yōu)點,近年來在國內(nèi)外的結(jié)構(gòu)加固及工程改造中得到廣泛應(yīng)用。并且隨著研究工作的不斷深入和計算分析方法的不斷改進(jìn),FRP,材料在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用將會更廣泛。,Thanks for your attention!,