纤维增强复合材料(FRP)桥面板VIP免费

(4) 纤维增强复合材料（FRP）桥面板 钢材锈蚀和混凝土劣化是影响钢筋混凝土和钢构件耐久性的最主要问题，它不仅影响着结构的使用寿命，还会导致大量的安全隐患，甚至造成事故。由于桥梁结构长期暴露在自然环境中，加上近海地区的氯离子等原因，使得桥梁结构的锈蚀退化问题尤为突出。因此，桥面结构的劣化一直是困扰公路桥梁的一个“顽疾”。由于纤维增强复合材料（FRP）有很好的耐腐蚀性能，因此用FRP 制造桥面体系被认为是提高传统桥梁结构耐久性的一个发展方向。 FRP 桥面体系一般为全FRP 结构或 FRP－混凝土叠合梁板，断面形式多样。它与传统的钢筋混凝土桥板相比具有明显的优势：①在工厂中加工成型，重量很轻，安装速度快；②能够抵抗除冰盐、海水、空气中氯离子的侵蚀，维护费用低；③恒载小，可减少支撑结构和下部结构负担的荷载；④为弹性结构，并且通常设计截面尺寸由挠度控制，偶尔超载可以弹性恢复；⑤疲劳性能好。在工程应用中，可以直接用FRP 桥面体系建造新桥梁，也可以用于旧桥修复，即用FRP 桥板替换原有的混凝土桥板，一方面可减轻桥面结构自重，甚至可以提高荷载等级，另一方面获得了更好的耐腐蚀性。 ①受力特点 FRP 桥面体系主要有两种形式：一种是板式桥，即用FRP 桥板直接实现跨越，如图 错误！文档中没有指定样式的文字。.1 (a)所示；另一种是梁式桥，将FRP 桥面板搁置在钢梁或混凝土梁上，如图 错误！文档中没有指定样式的文字。.2 (b)所示。这两种形式中，FRP 桥面板主要承弯矩、剪力和局部压力。根据材料可分为全FRP 桥面板和FRP-混凝土/木材叠合板两类：全FRP 桥面板一般为上下 FRP 面板和腹板组成，上面板受压和下面板受拉，中间腹板部分主要承受剪力，同时连接上下面板，如图 错误！文档中没有指定样式的文字。.2(a)示意；在FRP－混凝土/木材叠合板中，混凝土或木材布置在受压区内，而 FRP 主要受拉，它们之间通过剪力连接件或粘结等方式传递剪力，如图 错误！文档中没有指定样式的文字。.2 (b)示意。当荷载作用在局部，FRP 桥面板横向还会受弯，且同时受到冲切或挤压；当作用非对称荷载时，截面上还会有扭矩出现：这些在FRP 桥板的内力分析和设计中均需考虑。由于FRP 为各向异性非均匀的材料，其力学性能参数需要通过铺层设计确定，同时还需考虑加工工艺的可行性，这些特点与传统的结构材料有很大的不同，因此FRP 桥板的设计比较复杂，需要设计人员与专业 FRP 供应商配合完成。 ...