GFRP桥梁上部结构的设计、施工与试验

位于韩国江原道宁越郡的一座桥梁于2002年5月22日建成通车.该桥上部结构是GFRP(玻璃纤维增强聚合物)波纹心板夹层结构.鉴于该桥的独特之处,论述了其设计方法和施工工艺.基于现场荷载试验和有限元分析,论证了结构的有效性.此外,讨论了货车活载对FRP(纤维增强聚合物)夹层结构的动力效应和构件之间的连接细节.最后介绍了项目所需的时间、劳动力和投资,阐述了具有FRP上部结构的桥梁将在经济方面具有竞争力的原因.     

FRP与RC组合梁桥上部结构设计与检测

纤维增强聚合物(FRP)与普通建筑材料相比有较大优势,但其不足之处是初期投资高、刚度较低及现场经验匮乏。为了促进该项技术的发展,在美国德克萨斯州设计建造了一座FRP与钢筋混凝土(RC)组合梁桥,FRP梁采用U形截面,内设48mm撑杆以提高FRP梁与RC桥面板的结合强度。桥梁建成后,分别通过声发射法和应变测试法对其在车辆荷载作用下的响应进行了检测。结果表明:桥梁经过2年运营未出现明显损坏和老化迹象;梁端部转动受到较大约束;护栏对桥梁刚度的增强有重要作用;FRP梁和RC板结合效果良好;桥梁具有很大的荷载横向分布能力。     

基于刚度的大应变FRP约束混凝土模型及其在桥梁抗震加固中的应用

大应变纤维增强复合材料(LRS FRP)由于断裂应变大的特点(＞5％),可能在桥墩结构抗震加固中带来较好的延性,近年来成为国内外研究的热点.大应变FRP约束混凝土应力-应变关系设计模型是加固桥墩抗震分析的基础.通过LRS FRP约束混凝土的单调轴压试验,研究了FRP约束刚度参数对应力-应变关系的影响.与基于强度的设计模...     

复合材料桥面板的应用和研究进展

纤维增强复合材料(FRP)桥面板重量轻,可大大降低桥梁上部结构的重量,进而减轻下部结构的工程量。FRP桥面板耐腐蚀,抗疲劳和耐久性。它可大大减少建桥现场组装的时间,降低建造成本,节约维修费用,使用寿命长。作为新一代桥梁承重结构,FRP桥面板在桥梁建设和桥梁维修与改造工程中具有十分广阔的应用前景。本文介绍两类FRP桥面板 拉挤复合材料粘合结构桥面板和夹芯结构复合材料桥面板,对已有的几种FRP桥面板产品性能进行分析,介绍国内外在FRP桥面板的研制、工程应用和研究的进展状况。     

预应力双T梁足尺比例模型试验

布里奇街(Bridge Street)桥是美国最新的碳纤维增强聚合材料(CFRP)预应力混凝土桥．它首次使用了品牌为Leadline的CFRP筋束、品牌为CFCC的绞线和品牌为NEFMAC的CFRP板。由于目前缺乏纤维增强聚合材料(FRP)预应力混凝土桥设计的标准,制造了与实桥相同的足尺比例的双T梁模型,进行破坏试验。试验结果为桥梁研究和结构施工提供了参考。     

混凝土桥梁粘贴加固技术的研究进展

粘贴加固技术是混凝土桥梁结构维修加固中常用的简捷、有效的一种技术方法。近年来，纤维增强复合材料(FRP)粘贴加固技术的研究及应用已成为业内的热点。结合工程管理实践及有关资料，对混凝土粘贴加固技术的研究进展进行了概要地总结介绍。     

FRP 在人行天桥上的应用研究

纤维增强复合材料（FRP）是一种新型结构材料,具有高强、轻质、耐腐蚀等优点。根据成型工艺的不同,该材料运用于桥梁结构可分为拉挤型 FRP 桥梁、灌注型 FRP 桥梁。对拉挤型、灌注型 FRP 成型工艺,国内、外拉挤型 FRP 桥梁、灌注型FRP 桥梁工程实例,树脂注入式螺栓连接技术和3D 编织玻纤织物在 FRP 桥梁应用上的新探索进行介绍,同时提出 FRP 桥梁应用在结构连接安全性及耐久性、桥梁刚度和成本等方面要解决的问题。     

FRP约束混凝土力学性能研究现状与展望

纤维增强复合材料(FRP)具有轻质高强、耐腐蚀和耐疲劳等优点,近年来在混凝土结构修复加固中得到广泛应用。FRP修复加固混凝土结构具有施工便捷且不增加构件尺寸的优势,与此同时为核心混凝土提供约束效应,核心混凝土处于三向受压状态,从而提高混凝土柱的承载力和延性。笔者根据现有资料,从材料特性、约束方式、截面形式、FRP种类、粘贴厚度、偏心率、尺寸效应和无约束混凝土强度等级等几个方面,对FRP约束混凝土的研究现状进行了综述。最后,展望了FRP约束混凝土今后的研究和发展前景,对FRP修复加固混凝土结构在中国的科学研究和工程应用提出了一些建议。     

纤维增强复合材料模板在桥梁工程中的应用与发展

树脂基纤维增强复合材料(FRP)具有轻质、高强和耐腐蚀等优点,用该材料设计、制造的永久模板同时作为受力构件运用于桥梁工程的实例,国外已有部分研究。介绍纤维增强复合材料作为梁、板、柱构件的模板,在美国圣帕特里西奥Texas FM3284桥梁、美国威斯康星布莱克桥梁和某桁架式军用桥梁以及美国维吉尼亚40号公路桥墩和I-5PGilman斜拉桥工程中的应用实例。实践证明FRP模板与混凝土组合形成复合材料-混凝土组合梁、板、柱构件,充分利用了复合材料良好的受力性能,减少了钢材用量。     

体外粘贴FRP片材加固桥梁技术研究与应用进展

纤维增强复合材料(FRP)片材具有比强度高、比模量大、与砼的粘结性好等优点,近年来在砼桥梁加固补强领域得到推广运用.文中介绍了FRP材料特性,说明了FRP增强砼构件力学性能的研究进展及FRP片材加固桥梁技术的应用现状.     

FRP简介及其在桥梁工程中的应用综述

纤维增强塑料(FRP)具有轻质、高强、耐腐蚀和抗疲劳等优良性能,近些年来受到土木工程界的普遍关注。笔者在文中介绍了FRP的种类和基本性能,包括物理力学性能、持时性能和耐久性能,分析和总结了FRP片材、FRP棒材及FRP型材在桥梁工程中的应用情况和最新研究成果。FRP片材主要用于混凝土结构的受弯加固、受剪加固及抗震加固等;FRP棒材可用作RC结构中的增强筋、PC结构的预应力筋或缆索承重桥的主要受力构件;FRP型材主要用于恶劣环境条件下替代钢筋网片、用作桥面板及FRP管混凝土组合结构。     

预应力混凝土桥在上海市的应用与发展

预应力混凝土结构在桥梁上的应用,大大地推动了桥梁结构在体系方面的发展。1957年上海市就开始在桥梁上应用预应力混凝土结构,现已建成预应力混凝土桥七座(见表1),其结构型式及施工方法可以分成下列二大类: 1.后张法张拉钢丝束预应力混凝土梁(锚固方法有苏联考罗夫金锚头与法国弗列西奈锚头二种)。     

意大利帕多瓦文物桥——卡斯塔格纳拉桥的维修加固

意大利帕多瓦的卡斯塔格纳拉桥是一座文物圬工拱桥,建于1859年,为确保该150余年历史圬工拱桥的安全运营,采用FRP对该桥进行维修加固。维修加固前,采用有限元软件建立桥梁模型,分析既有结构的承载能力,其中桥台采用二维弹性单元模拟,桥拱采用二维非弹性单元模拟,桥梁非线性平面受力分析中采用8节点四边形壳单元和6节点三角形壳单元。桥梁维修加固施工内容包括沿桥台和跨中布置边界锚固筋、灌浆加固以及用FRP布加固拱背、拆除并重建预应力混凝土面板。桥梁维修加固前后分别进行了静、动载试验,试验结果显示:桥梁维修加固后跨中及L/4处挠度值减小,桥梁最大承载能力提高到1 205kN(未加固时为1 155kN),FRP加固石拱桥能大幅提高其抗弯和抗剪承载力。     

GFRP筋与海水海砂混凝土的黏结疲劳性能

纤维增强聚合物(FRP)筋海水海砂混凝土(SSSC)的黏结疲劳性能研究能为FRP筋海水海砂混凝土结构的疲劳设计提供指导,为此,通过疲劳拉拔试验和理论分析研究了筋材直径和应力水平对玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋与海水海砂混凝土黏结疲劳性能的影响.深入探讨了疲劳黏结应力滑移曲线、疲劳黏结刚度和疲劳滑移量;建立了疲劳上限对...     

FRP桥面替代传统混凝土桥面的可持续性分析

在车流量大的路段,混凝土桥面的更新会造成严重的交通干扰,带来不利的社会与环境影响,为此,用FRP(纤维增强复合材料)桥面替代混凝土桥面是有效的解决办法。通过可持续性分析,以一座实桥为例,对两个替代方案开展全寿命成本(初建成本、维修成本、社会与环境成本、报废成本)分析及敏感性分析。结果表明:不管从全寿命周期成本(LCCA)还是从社会与环境影响方面考虑,FRP桥面都比传统的混凝土桥面更具优势。     

FRP材料在大跨度桥梁结构中的应用展望

近年来,纤维增强复合材料(FRP)具有的高强、轻质、耐腐蚀等显著优越性能逐渐为工程界所认可,国外许多工程开始将它应用于新建的桥梁中,甚至是大跨度桥梁中。本文分析了FRP材料的特点以及与传统材料相比的突出优点,特别分析了FRP材料用于大跨度斜拉桥或悬索桥时,可以使结构的极限跨径有很大的提高,可以为一些特大跨径桥梁的设计提供新的思路。本文同时也对FRP材料的一些不足进行了分析。     

新型复合粘结技术加固RC梁的抗剪试验研究

针对外贴纤维增强复合材料(FRP)布加固钢筋混凝土构件通常发生FRP与混凝土表面之间的剥离破坏,使得FRP的强度不能充分利用的问题,提出了一种将外贴法与机械锚固法相结合的新型复合粘结技术(HB-FRP).为了研究复合粘结技术对试验梁的抗剪加固效果,结合在役钢筋混凝土桥梁的损伤特点,本文对16根抗剪试验梁进行了研究,分析...     

FRP/RC桥梁上部结构体系试验及优化

为研究FRP/RC桥梁(纤维增强复合材料/混凝土桥梁)的性能,在试验室里,制作了一段宽813 mm的足尺模型,在浇注该模型的混凝土桥面之前,首先对其进行静载试验,记录位移、应变、声发射等参量数据.在非破坏性静载试验结束后,浇注该模型的混凝土桥面,代表竣工桥梁的其中一个桥段.整个静载试验采用逐级递增的循环加载方法,直到荷...     

FRP-混凝土组合梁/板研究与应用进展

为了解决桥梁结构中日益严重的钢材锈蚀问题和降低初始造价,纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer,FRP)-混凝土组合结构被认为是一种最有效的组合形式。文中首先从主要组合形式及其相关研究等方面回顾了FRP-混凝土组合梁/板系统的国内外研究现状,其次介绍了FRP-混凝土组合梁/板系统的3种常用分析方法和3种优化失效模式及相应的延性特征,接着列出了FRP-混凝土组合梁/板系统在国内外桥梁工程中的具体应用,最后探讨了该组合系统在今后研究中需要解决的一些问题。     

韩国超高性能混凝土桥梁研究与应用

超高性能混凝土(简称UHPC)作为一种新型水泥基复合材料,其研究与应用得到韩国的重视。韩国自2007年开始进行了为期6年的超级桥梁(SUPER Bridge 200)研究计划。之后,从2013年开始,又开展了一项称为超级结构2020的计划(SUPER Structure2020),以推广高性能和超高性能混凝土的应用。目前,韩国已建和在建的UHPC桥梁4座,在海外应用其技术的有2座,成为国际上超高性能混凝土桥梁研究与应用的主要国家之一。该文着重介绍其中的两座桥,分别为世界上第一座UHPC拱桥和第一座UHPC斜拉桥,即主跨120m的仙游人行拱桥与主跨7m的Super Bridge I人行斜拉桥。