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。     

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。     

FRP约束混凝土柱强度和延性性能试验研究

为研究碳纤维增强复合材料CFRP对约束混凝土柱延性性能的影响,玻璃纤维增强复合材料GFRP对约束混凝土柱的强度和延性的改善效果,以及高强度CFRP以外的其他材料的约束效应,并分析它们在约束混凝土柱中的作用机理,通过对纤维增强复合材料FRP约束柱布置纵向、环向位移传感器进行单轴压缩试验,由裂纹走向及破坏形态总结出了FRP约束柱的破坏过程,根据荷载-应变曲线、荷载-位移曲线研究了FRP约束混凝土圆柱的强度和延性性能。研究结果表明:(1)CFRP和GFRP作为约束材料,都可以产生强的约束效应,提高约束混凝土的强度,CFRP、GFRP约束混凝土强度分别增加了29.2%和58.6%;(2)强约束作用下,CFRP和GFRP约束混凝土柱的强度和延性性能得到显著改善;(3)由于单一FRP材料的线弹性性质,FRP约束混凝土柱破坏时脆性特征明显;(4)与CFRP相比,变形性能较好的GFRP能更好地改善混凝土柱的延性性能,设置1层GFRP相比1层CFRP延性可提高61.9%,设置2层GFRP相比2层CFRP延性可提高63.6%。     

FRP约束混凝土柱强度和延性性能 试验研究

为研究碳纤维增强复合材料CFRP对约束混凝土柱延性性能的影响,玻璃纤维增强复合材 料GFRP对约束混凝土柱的强度和延性的改善效果,以及高强度CFRP以外的其他材料的约束效 应,并分析它们在约束混凝土柱中的作用机理,通过对纤维增强复合材料FRP约束柱布置纵向、 环向位移传感器进行单轴压缩试验,由裂纹走向及破坏形态总结出了FRP约束柱的破坏过程,根 据荷载-应变曲线、荷载-位移曲线研究了FRP 约束混凝土圆柱的强度和延性性能。研究结果表 明：（1） CFRP 和GFRP 作为约束材料,都可以产生强的约束效应,提高约束混凝土的强度, CFRP、GFRP约束混凝土强度分别增加了29.2%和58.6%;（2） 强约束作用下,CFRP和GFRP约 束混凝土柱的强度和延性性能得到显著改善;（3） 由于单一FRP材料的线弹性性质,FRP约束混 凝土柱破坏时脆性特征明显;（4） 与CFRP相比,变形性能较好的GFRP能更好地改善混凝土柱 的延性性能,设置1 层GFRP相比1 层CFRP延性可提高61.9%,设置2 层GFRP相比2 层CFRP延 性可提高63.6%。     

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。     

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。     

胶粘剂和CFRP吸湿对复合材料粘接接头失效的影响

对胶粘剂和复合材料的影响进行解耦;采用常温环境分别对胶粘剂、碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)和CFRP/铝合金粘接接头进行不同时间周期的浸泡,研究了不同应力状态对粘接接头失效的影响;以准静态失效测试的失效强度和失效模式分析为主,结合傅里叶变换红外光谱仪分析、差示扫描量热法分析和扫描电子显微镜分析,分别研究胶粘剂和CFRP吸湿后的失效机理,揭示了吸湿对复合材料粘接接头失效的影响机理。分析结果表明：胶粘剂在吸湿30 d后发生了水解,失效强度下降约53.7%,失效应变约为原来的3.2倍;CFRP吸湿后表面粘附性降低,容易引起界面失效,但打磨之后能够得到改善,CFRP吸湿后纤维/基体界面力学性能降低,在正应力状态下更容易造成纤维撕裂;CFRP/铝合金粘接接头的失效强度在吸湿30 d后下降了约23%,失效断面中胶粘剂出现了韧性断裂和界面失效;通过对胶粘剂、CFRP和CFRP/铝合金粘接接头吸湿后的失效分析,发现剪应力状态下的CFRP/铝合金粘接接头失效主要受胶粘剂吸湿后的性能下降影响,其次是界面失效的影响,而正应力状态下的CFRP/铝合金粘接接头失效还受CFRP性能下降造成的纤维撕裂影响。     

纤维角度对CFRP材料超声磨削性能的影响分析

针对碳纤维复合材料(CFRP)单层板建立宏观正交超声磨削有限元模型,研究CFRP材料超声磨削加工中,纤维角度对应力分布、磨屑形貌以及加工表面质量的影响规律.研究结果表明:在CFRP材料超声磨削加工中CFRP,纤维角度为45°时,应力值最大,其次从大到小依次为0°、90°、135°;当纤维角度为0°时,磨屑形状为束状,45°的磨屑为小的条状,135°的磨屑主要为小块状,而90°纤维角度下的磨屑则为更小的块状;在纤维角度为0°时,CFRP材料超声磨削加工后表面有较少凹坑,表面质量最好,90°纤维角度表面质量较好,表面有少量的毛刺和凹坑出现,135°的较差,表面会出现凹坑和高低不平现象,而45°的最差,加工后表面有较多的毛刺及凹坑.     

浅谈钢纤维混凝土在桥面补强中应用

从施工实践出发,简要介绍了钢纤维混凝土这种新型高强度复合材料在桥面补强中的应用,从而有效解决了因桥面预制空心板梁顶板厚度不足而造成的不利影响。实践证明,采用该种材料补强,不但减小了经济损失,而且很好地保证了桥面的使用要求及寿命。     

钢纤维混凝土桥面铺装工艺探析

钢纤维混凝土是一种性能优良的新型复合材料,它在桥面铺装中得到了广泛应用.钢纤维混凝土桥面铺装的结构简单、施工方便.钢纤维混凝土施工中既要处理好桥面铺装层上表面,以满足行车质量要求,又要处理好桥面铺装层下表面,使之与下基层粘结牢固,从而确保这种桥面铺装设计功能和寿命.     

浅谈碳纤维增强复合材料在桥梁补强加固中的应用

从桥梁维修加固的概念、意义及目的要求介绍了碳纤维增强复合材料的基本特性和粘贴碳纤维片材加固施工技术。     

拱梁组合体系桥梁的结构设计特点

拱梁组合式桥梁使拱与梁在受力方面的优点得以充分发挥,呈现出优良、稳定的经济指标与美观的外形。因而是一种具有很大潜力的桥梁结构型式.     

中等跨径装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥设计

优化了传统混凝土箱梁腹板与底板, 提出了装配式桥梁新型结构形式——矩形钢管混凝土组合桁梁桥, 从总体设计、主桁选型、横断面选型、桥面板选型、杆件选型、节点选型与连接构造方面介绍了其结构设计优化过程; 从桥梁的静力性能与地震响应、桥面板的有效宽度与负弯矩区力学性能方面对矩形钢管混凝土组合桁梁桥进行了有限元分析, 并将部分组合技术应用到负弯矩区桥面板连接件的设计中; 从技术性与经济性角度将矩形钢管混凝土组合桁梁桥与预应力混凝土箱梁桥进行了工程量和施工便捷性对比。研究结果表明: 矩形钢管混凝土组合桁梁桥结构选型符合桥梁预制装配、快速建造的工业化要求, 主桁各杆件受力明确, 受力形态主要为轴向拉、压力; 负弯矩区桥面板有效宽度系数为0.899;采用部分组合技术可使桥面板轴向拉力下降75.3%, 有效地提高了桥面板的抗裂性能; 矩形钢管混凝土组合桁梁桥初始输入地震力占同等跨度预应力混凝土箱梁桥的58.9%, 说明矩形钢管混凝土组合桁梁桥具有良好的抗震性能; 钢材用量、混凝土用量、上部结构质量与预应力混凝土箱梁桥的比值分别为1.241、0.485、0.575, 说明矩形钢管混凝土组合桁梁桥结构轻巧, 材料利用率高, 工程造价低, 具有经济优势。     

大跨度组合梁斜拉桥极限承载力影响因素

为探讨斜拉索断裂、组合梁界面相对滑移和桥面板剪力滞效应对结构极限承载力的影响,以在建的重庆江津观音岩组合梁斜拉桥为工程背景,考虑结构的几何非线性、材料非线性、体系转换、位移和应力的累积效应,按第二类稳定理论对桥梁全过程极限承载力进行了研究.结果表明,考虑斜拉索断裂、组合梁界面相对滑移和桥面板剪力滞效应的影响后,结构承载力安全系数最大变化分别达23.0%,19.0%和42.4%;斜拉索断裂对极限承载力的影响是一个先增大再逐渐减小的过程,而界面滑移和桥面板剪力滞效应对结构极限承载力的影响主要表现在短悬臂阶段.     

钢桁式腹板组合截面在桥梁工程中的应用

钢桁式腹板组合截面能有效地减少结构自重,在大跨径梁桥应用其优点显著。本文介绍了该组合截面形式的主要特点,并与其他类型的钢-混凝土组合截面进行了比较,同时介绍了该截面类型在桥梁工程中的应用,并以法国的Bins de la Plaine桥为例,重点介绍其在刚构桥中的应用。     

大跨径三榀式钢管混凝土拱桥静载试验研究

三榀式钢管混凝土拱桥是我国近年来桥梁发展的新技术。文中根据桥梁荷载试验的要求,针对某跨径为144m的三榀式钢管混凝土拱桥制定详细的静载试验方案。为了与试验结果进行对比,采用梁单元建立了该桥有限元空间模型,按照荷载试验方案中的工况进行了静力分析,将计算结果与试验结果进行了比对。研究表明:采用钢混组合材料模拟法将钢管混凝土按单一的组合材料来进行计算,较为准确地计算了钢管混凝土的内力和应力;是否考虑施工阶段对三榀式钢管混凝土拱桥的受力影响很小,因此可以采用一次成桥的简化方法计算结构内力;在对三榀式钢管混凝土拱桥进行位移变形分析时,应充分考虑施工阶段对结构挠度变形的影响;该桥在试验荷载作用下,结构处于弹性工作阶段,结构强度和刚度能够满足设计要求。