学文网摘要：纤维增强塑料(FR P)具有轻质、高强、耐腐蚀和抗疲劳等优良性能，近此年来受到土木工程界的普遍关注，并且有了迅猛的发展。本文通过对FRP材料以及其产品形式进行了介绍，阐述了其产品在桥梁工程中的应用。FRP材料不仅可以应用于新桥建设中作为预应力钢筋、桥面板等，还可以应用于旧桥加固中，这也是这种材料在桥梁工程中倍受青睐的原因。
关键词：桥梁工程；纤维增强复合材料；性能；应用
Abstract：Fiber reinforced plastic (FRP) has the characteristics of light weight , high strength , corrosion and fatigue resistance , etc.. So it is widespread concerned by the civil engineering in the recent years and developed rapidly . This article is based on the introduce of the FRP material and its forms . Expounds its application in bridge engineering . FRP materials not only can be used in the build of new bridge as prestressed prestressing forced construction, bridge panel, etc., it can also be used in old bridge reinforcement . This is why the material is favouredin the bridge engineering .
Key Word：Bridge engineering；Fiber reinforced polymer；performance；application
中***分类号：K928文献标识码： A 文章编号：
桥梁结构作为公路和铁路畅通运行的咽喉，确保其承载能力是保证其能够正常使用的关键。随着目前桥梁技术的发展，桥梁的跨径也在不断增大，作为桥梁结构常用的钢筋混凝土材料由于其自重较大，维护比较麻烦，以及经常由于钢筋的锈蚀而导致桥梁承载能力的下降已经不能满足现代桥梁发展的要求，因此我们迫切的需要寻求可以代替钢筋混凝土结构的合适材料。FRP（纤维增强复合材料）就是在这种情况下迅速发展起来的新型材料。
1 FRP材料
FRP是一种复合材料，主要由纤维丝、树脂以及添加剂等成分组成，它们是影响FRP的物理、化学及力学性能的主要因素。纤维丝在FRP材料中最为受力主体，主要提供材料的加劲性能，提高材料受力性能。纤维材料的种类是很多的，但是常用于FRP材料的纤维主要有碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维三种类型。树脂在FRP材料中主要起主要起粘结和传递剪力的作用，将纤维束结成整体，既能保护纤维免受机械破坏和化学腐蚀，又能使纤维丝整体受力，给纤维丝提供横向支撑。通常情况下为了改善树脂的物理和化学性能，可以在树脂基体中加入一些添加剂。
2 FRP的产品形式
(1)FRP片材。FRP片材包括FRP布和FRP板。FRP布是目前应用最为广泛的形式。它是由连续的长纤维编织而成，通常是单向纤维布，在使用前不浸润树脂，施工时用树脂浸润粘贴，一般情况下FRP布主要用于工程的加固。FRP板是将纤维在工厂中经过层铺、浸润树脂、固化预成型而制成，在施工中将其粘贴或使用机械锚固于结构的表面。FRP布一般只能承受拉应力，而FRP板则可以承受纤维方向上的拉应力和压应力，它们在垂直纤维方向上强度和弹性模量均很低。
(2)FRP棒材。FRP棒材包括FRP索以及 FRP筋。FRP筋是采用单向成型工艺(如拉挤)，将单向长纤维与树脂混合成型做成棒材，通过对其表面进行处理，来增强FRP筋与混凝上的粘结能力。其外形可分为光圆状和变形状。一般来说，纤维含量越高，FRP筋强度越高，但挤拉成型愈困难，典型的FRP筋FRP筋强度越高，但挤拉成型愈困难，典型的FRP筋纤维体积白分比为60%一65% 。FRP索是将连续的长纤维中进行单向编织，再用少量树脂浸润固化或不用树脂固化而制成的绳索状FRP制品。FRP筋材和索材可在钢筋混凝上结构中代替钢筋和预应力筋，还可用于大跨索支撑结构、张拉结构和悬索结构。F
(3) FRP型材。FRP型材包括格栅型、竹型、蜂窝型等。FRP格栅是将长纤维束按照一定的间距相互垂直交叉编织，再用树脂浸润固化而成。
3FRP在桥梁结构中的应用
3.1 FRP在旧桥加固中的应用
现在经常使用的桥梁加固方法主要有加大截面法、粘钢法以及体外预应力法，这些常用的加固方法都存在着一些缺点，如受到桥下净空的限制、增加的自重、施工复杂等，而FRP材料因其可以高效地提高构件或结构的承载力、并且有很强的抗腐蚀性能、不会增大构件的自重和截面尺寸、施工便利并且其适用范围较广等优点，近年来在桥梁工程加固上的应用越加广泛。
用于既有桥梁加固的主要是FRP布材和FRP板材。FRP布材和FRP板材的抗拉能力较强，抗剪能力较弱，因此其一般应用于桥梁的受弯加固，FRP布材在使用前不浸润，保持干燥，在施工过程中予以浸润。而FRP板材在使用前需要使用树脂浸润，使其固化成板状，然后在施工过程中利用树脂将其粘贴于结构表而，类似于粘贴钢板加固的施工工艺，并且FRP板材的使用量较小，因此FRP板材的利用效率系数较高，尤其是对于T梁的肋底抗拉补强更为合适，因此近年来这种加固方法的使用得到广泛的推广。
3.2 FRP在新桥中的应用
3.2.1FRP预应力筋
由于传统钢筋容易锈蚀，而锈蚀后的钢筋抗拉能力抗拉强度降低较为明显，而FRP筋具有高强度、低弹性模量和耐腐蚀性等优点，可以解决预应力混凝***中预应力筋的锈蚀问题。然而由于FRP筋的横向承载力很低，一般不超过其抗拉强度的10% ,因而很容易被剪断。因此在将FRP筋作为预应力筋时，不能使用普通预应力钢筋的锚具，必须研制专门的锚具。目前国外的FRP筋锚具主要有楔块锚、灌浆锚、套管锚等类型。
3. 2. 2FRP索在超大跨径缆索承重桥中的应用
FRP材料由于其比强度和比模量较高，因此其被许多工程专家认为是建造超大跨径桥梁的新型材料。20世纪80年代，有学者提出采用高强轻质的复合材料建造直布罗陀FRP跨海大桥，开始尝试性地应用FRP建造斜拉和悬索结构体系。1986年，我国重庆建成了第一座斜拉FRP箱梁人行人桥—交院桥。
3. 2. 3FRP桥面板
近年来，很多恶劣地区的钢筋混凝土桥面板遭受着洒盐融冰的侵蚀，损坏的非常厉害，而且在交通量大的地区其病害尤为突出。而FRP板由于其具有较强的耐腐蚀性，因此将其应用于桥面板中可以加强桥梁抵抗腐蚀的能力。另外由于由于FRP板还具有强度高、自重轻等优点，它可以减轻桥面重量，提高荷载等级。因此FRP桥面板的应用在近几年得到了大力的发展。
4 结语
FRP作为一种自重轻、强度高、耐腐蚀、耐疲劳的新型材料，在桥梁工程中有着诱人的应用前景。由于FRP的抗剪强度很低，弹性模量和极限延伸率相对传统钢材较低，因此FRP在桥梁工程中应用也存在着许多问题需要研究解决，国内外学者虽然己经进行了大量的研究工作，一定程度上解决了部分问题，但仍有大量关于基本理论和设计方法方面的科研工作履待进行。
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