碳纤维复合材料（CFRP）在桥梁工程中的应用及前景

碳纤维复合材料(CFRP)在桥梁结构中的应用，是目前国际土木建筑结构工程中的一个开发热点．作者在文中介绍了CFRP的材料特性以及CFRP在新建桥梁结构、旧危桥补强加固等工程中的应用，并对CFRP今后的发展与应用前景进行了展望。     

碳纤维复合材料（CFRP）在土木建筑结构中的应用及其前景

碳纤维复合材料(CFRP)在土木建筑结构中的应用,是目前国际土木建筑结构工程中的一个开发热点。本从CFRP的材料特性、市场开发等角度,对国内CFRP在桥梁中的应用及补强加固土木建筑结构等方面进行了总结和回顾,同时对其今后的发展与应用前景进行了展望。     

CFPR加固混凝土桥梁的端部应力分析

CFRP加固混凝土桥梁是一项新的应用外粘高性能复合材料加固结构技术,本文基于国内外关于CFRP片材加固混凝土梁的理论,对加固结构中的CFRP端部应力集中规律进行计算,在此基础上分析了加固后的桥梁在车辆动载作用下端部应力的变化规律。     

新型CFRP材料在桥梁工程中的应用及前景

在简述碳纤维复合材料(CFRP材料)具有自重轻、强度高、耐腐蚀强、抗疲劳性能好等许多优点基础上,对CFRP材料在桥梁加固工程上的应用情况进行了比较和概述,并指出了复合材料用于桥梁工程中存在的问题、难点和发展前景,尤其在未来超大跨斜拉桥和悬索桥中的应用前景.     

CFRP在新建桥梁中的应用与展望

文章比较了几种纤维增强塑料的力学性能,通过详实的数据分析了碳纤维增强塑料应用于新建桥梁的可行性.探讨了近年来新建CFRP梁桥和CFRP缆索承重桥梁取得的新进展,给出了一些应用的例子;分析了CFRP桥梁的经济性问题,对进一步的研究工作提出了建议.     

新型CFRP材料在桥梁工程中的应用及前景

在简述碳纤维复合材料(CFRP材料)具有自重轻、强度高、耐腐蚀强、抗疲劳性能好等许多优点基础上，对CFRP材料在桥梁加固工程上的应用情况进行了比较和概述，并指出了复合材料用于桥梁工程中存在的问题、难点和发展前景，尤其在未来超大跨斜拉桥和悬索桥中的应用前景。     

外贴碳纤维布加固桥梁结构失效原因与对策分析

外贴碳纤维布加固技术具有施工便捷、加固效果显著以及耐久性良好等特点,已广泛应用于国内外各类结构的加固与修复工程中。近年来,随着外贴碳纤维布加固技术的不断实践,发现少数加固年限较短的桥梁出现碳纤维布现场树脂浸渍并粘贴的碳纤维增强复合材料(CFRP)片材局部断裂或剥离等不正常的“短命”问题;同时随着加固结构服役时间的增长,CFRP加固桥梁结构呈现出不同程度的性能退化现象,影响加固结构安全,缩短使用寿命。 基于国内外现有研究,对可能造成CFRP片材加固系统不正常“短命”与长期服役性能退化的因素进行分析,探讨避免“短命”问题的相关对策,提出减缓加固系统服役期性能退化的相关措施,给出进一步实现CFRP片材加固系统长寿命的方法,为相关工程结构高性能、长寿命实践提供参考。     

CFRP在新建桥梁中的应用与展望

文章比较了几种纤维增强塑料的力学性能，通过详实的数据分析了碳纤维增强塑料应用于新建桥梁的可行性，探讨了近年来新建CFRP梁桥和CFRP缆索承重桥梁取得的新进展，给出了一些应用的例子；分析了CFRP桥梁的经济性问题，对进一步的研究工作提出了建议。     

CFRP在加固工程中的应用

作为一种新型加固材料,碳纤维材料(CFRP)具有高强、轻质、耐腐蚀等优点。本文介绍了CFRP在各类加固工程中的应用。     

可靠度加速算法在求桥梁结构可靠性指标中的应用

分析了传统JC法的基本思路及不足,结合工程实例介绍了可靠度加速算法在求桥梁结构可靠性指标中的应用.     

碳纤维布在某运河大桥箱梁加固中的应用

碳纤维材料(CFRP)加固混凝土结构技术是一项新型结构加固技术。介绍了某运河大桥利用碳纤维布进行抗剪加固的设计方法、施工工艺及施工过程中的质量控制。通过加固前后的动载试验表明加固取得了理想的效果。     

超大跨径CFRP主缆悬索桥动力特性参数分析

为了研究超大跨径碳纤维（CFRP）主缆悬索桥的动力性能,以某海峡为工程背景,设计了主跨3 500 m的CFRP主缆悬索桥.基于ANSYS软件平台,分析了该CFRP主缆悬索桥的动力特性,探讨了矢跨比、主缆安全系数、加劲梁约束体系和桥塔刚度等主要结构参数对其动力特性的影响.研究结果表明:矢跨比越大,扭弯频率比越大;主缆安全系数对动力特性影响不大;随跨径增大,加劲梁约束体系对动力特性的影响减小;增大桥塔顺桥向弯曲刚度可以提高对称竖弯基频,增大桥塔抗扭刚度可提高扭转基频.      

U型桥台开裂原因分析及碳纤维布法加固研究

通过具体的工程实例,结合有限元单元法的基本原理,利用大型有限元软件Ansys模拟计算,分析出了填土压力是导致U型桥台开裂的主要原因,并提出了采用碳纤维布法对已开裂的桥台进行维修加固。     

CFRP布加固钢筋混凝土T梁效果分析

碳纤维复合材料具有轻质、高强以及耐腐蚀等优点,在旧桥加固工程中得到广泛应用,但由于其力学性能和破坏模式比普通钢筋混凝土梁复杂,在理论和数值分析方面的研究相对滞后。依托某T型钢筋混凝土桥梁加固实例,运用ANSYS有限元软件建立模型进行分析,解决了CFRP布加固构件非线性数值求解难以收敛的问题。加固后T型梁的跨中挠度和最大应力相比于加固前分别下降了10．4％和17．1％了,然而极限承载力提升了52％,这表明CFRP布加固可以很好地改善钢筋混凝土梁的受力性能。     

悬索桥CFRP主缆与鞍座间摩擦学性能试验研究

为探讨悬索桥CFRP(碳纤维增强塑料)主缆在鞍座处的摩擦学性能,对CFRP主缆与鞍座的接触几何关系、摩擦接触特征进行了理论分析;基于摩擦因数的相关计算公式,对各影响因素进行了参数分析,据此设计不同参数进行了静力试验.理论分析与试验结果表明:CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数对鞍槽表面粗糙度、CFRP丝种类较敏感,受平均径向接触压力的影响较小;热挤成型的微压纹CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数受磨屑膜的影响较小,摩擦学性能较优,冷拉成型的光圆CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数随磨屑膜的出现而降低;微压纹、光圆CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数分别约为0.5和0.3,抗滑移性能满足设计规范要求.     

碳纤维与混凝土界面粘结应力计算方法

为了确定碳纤维加固混凝土结构承载过程中胶层部位的剪应力分布规律,判别碳纤维与混凝土界面间是否发生剥离破坏,进行了碳纤维布加固混凝土构件的拉伸试验,基于弹性理论,推导了已知力作用下的任意点胶层界面剪应力与碳纤维正应力的计算方法。计算结果表明碳纤维与混凝土界面的剪应力、正应变的分布规律与试验结果相吻合,计算方法有较高的精度,计算得出胶层部位的极限剪切强度为3.96 MPa,在实际工程中,为防止剥离破坏的发生,应确保胶层剪切应力小于此值。     

CFRP网格修复后多层砌体结构墙体的抗震性能

为了研究碳纤维增强复合材料（CFRP）网格加固砌体结构的破坏机理及加固效果,通过拟静力试验将一片3层砌体开洞墙体加载至破坏,在破坏集中区域单面粘贴CFRP网格进行加固之后再次进行拟静力试验,以最小加固量为指标对加固前后墙体的抗震性能进行了对比分析,并提出了相应的加固建议. 研究结果表明:采用CFRP网格修复可以有效地阻止和延缓墙体受剪斜裂缝的出现及开展,从而提升了墙体的抗震性能,若以抗剪承载力完全恢复为指标,建议最小修复面积为22%;修复后墙体的破坏模式与修复位置相关,本试验以CFRP网格剥离及窗间墙破坏为主,破坏由低至高逐层发生,同层墙肢范围内,由未修复区向修复区发展;考虑窗间墙破坏易引起结构整体破坏和倒塌,因此应优先修复剪力较大层的窗间墙区域,并提供必要的加强措施.      

湿热环境作用下CFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯性能

为研究湿热环境下碳纤维增强复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土结构的耐久性问题,采用6根湿热环境下CFRP加固的钢筋混凝土梁进行抗弯性能试验,研究在湿热环境下CFRP加固钢筋混凝土梁的破坏形态、承载力、挠度和裂缝等;根据环氧树脂老化的化学反应微分方程和反应速度的指数定律,给出环氧树脂胶层弹性模量的衰减模型;从混凝土和环氧树脂胶层的力学性能出发,提出湿热环境下CFRP加固钢筋混凝土结构后CFRP剥离时的强度计算公式,推导湿热环境作用下CFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯承载力计算公式. 研究结果表明:随着湿热环境作用时间的增加,加固梁的抗弯承载力逐渐减小,CFRP剥离破坏由混凝土控制逐渐转换为由环氧树脂胶层控制;随着湿热环境作用的持续,混凝土裂缝数量减小、裂缝宽度增加但挠度减小,加固梁的损伤增大且脆性增加;加固梁的屈服曲率、极限曲率和曲率延性系数均减小,加固梁的延性变差且CFRP剥离破坏时的脆性和离散性增强;试验与理论计算的对比表明,在湿热环境作用下加固梁发生CFRP剥离破坏时,CFRP极限应变的理论值与试验值误差在20%以内,抗弯承载力的理论值与试验值误差在11%以内.