FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀和展望.pdf

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1、浙江建筑，第30卷，第5期，2013年5月ZhejiangConstruction，Vo1．30，No．5，May．2013FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀和展望PresentStateandPerspectivesofReinforcingSteelStructureswithFiberglassReinforcedPlasticS吳永河，李勝?gòu)?qiáng)，于成龍WuYonghe，LiShengqiang，YuChenglong(廣東石油化工學(xué)院建筑工程學(xué)院，廣東茂名525000)摘要：在分析國(guó)內(nèi)外關(guān)于FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上，從承載能力、粘結(jié)劑及粘結(jié)性能、抗屈曲性能、抗

2、疲勞性能及耐久性能五方面，對(duì)FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀和研究成果進(jìn)行了綜述與評(píng)價(jià)，并結(jié)合研究現(xiàn)狀和工程實(shí)際提出了FRP加固鋼結(jié)構(gòu)在今后的研究方向及建議。關(guān)鍵詞：FRP；加固；鋼結(jié)構(gòu)中圖分類號(hào)：TU393文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008—3707(2013)05—0031—05FRP作為一種新型的加固材料，在鋼筋混凝土分罕見FRP加固鋼結(jié)構(gòu)承載力的研究報(bào)道。加固領(lǐng)域的研究和應(yīng)用已取得了較大的進(jìn)展，然而，1．1FRP加固損傷的鋼結(jié)構(gòu)FRP在鋼結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的研究應(yīng)用相對(duì)較晚。FRPGillespieJw等從一座橋梁上取出4根已受最先應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的鋁合金加固，至20世

3、紀(jì)腐蝕的鋼梁進(jìn)行足尺模型的FRP加固研究，4根鋼90年代末，國(guó)外開始FRP用于鋼結(jié)構(gòu)的加固研究。梁長(zhǎng)均為9754mill、截面高度均為610film、翼緣寬相對(duì)國(guó)外而言，國(guó)內(nèi)對(duì)FRP用于鋼結(jié)構(gòu)加固的研究度均為229mm。在其中兩根鋼梁底部沿跨度全長(zhǎng)更晚，目前國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)加固仍沿用20世紀(jì)90年代粘貼單層CFRP，CFRP截面厚度6．4mm。寬度編制的行業(yè)規(guī)范，該規(guī)范沒有涉及到FRP加固鋼38．1mm。對(duì)鋼梁進(jìn)行受彎承載力試驗(yàn)，結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用，直至2l世紀(jì)初，我國(guó)學(xué)者開始開經(jīng)CFRP加固的鋼梁的彈性剛度較未加固的鋼梁提展FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的研究。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于F

4、RP高約10％～37％；加固鋼梁的極限承載力較未加固在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的加固研究主要集中在以下幾個(gè)方鋼梁提高了17％一25％，且加固鋼梁在受拉區(qū)的塑面：(1)FRP加固鋼結(jié)構(gòu)承載力的研究；(2)FRP加性應(yīng)變較未加固鋼梁減少了75％。固鋼結(jié)構(gòu)的粘結(jié)劑及粘結(jié)性能的研究；(3)FRP加LiuX等在美國(guó)Missouri—Rolla大學(xué)對(duì)4根固鋼結(jié)構(gòu)的抗屈曲性能研究；(4)FRP加固鋼結(jié)構(gòu)人工模擬損傷的鋼梁進(jìn)行了CFRP加固，然后對(duì)鋼的抗疲勞性能研究；(5)FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的耐久性梁進(jìn)行3點(diǎn)受彎承載力試驗(yàn)研究。4根鋼梁規(guī)格能研究。相同、跨度均為2348mm的簡(jiǎn)支梁，其中第1根梁為

5、對(duì)比試件，既不加固也沒有人工損傷；第2根梁1FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的承載力研究在跨中受拉區(qū)域采用人工切割了106mm寬的損國(guó)外主要以研究FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的受彎承載傷，但沒有對(duì)損傷部位進(jìn)行加固；第3根梁是在第力為主，所作的試驗(yàn)主要分為對(duì)損傷的鋼結(jié)構(gòu)及非2根梁的基礎(chǔ)上采用CFRP對(duì)鋼梁的受拉區(qū)進(jìn)行損傷的鋼結(jié)構(gòu)的加固。由文獻(xiàn)檢索知，目前國(guó)內(nèi)十全跨加固；而第4根梁是在第2根梁的基礎(chǔ)上采用收稿日期：2013—02—21作者簡(jiǎn)介：吳永河(1975一)，男，廣東茂名人，實(shí)驗(yàn)師，從事工程抗震與加固改造研究。32浙江建筑2013年第3O卷CFRP在跨中1／4的范罔進(jìn)子了加固。在跨中試驗(yàn)力作

6、用下，第1、2根梁發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)破壞，第3根梁在荷載增加到一定程度時(shí)，跨中損傷部位的CFRP開始剝離，并隨著荷載的增大而剝離向支座發(fā)展，這是因?yàn)閾p傷部分在荷載作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中而將CFRP撕開所致；第4根梁在加載過程中a)CFRP]JI固；b)“三文治”式加固；c)GFRP包裹加固；d)GFRP槽形板因CFRP突然剝離時(shí)破壞，試驗(yàn)結(jié)果顯示第3、4根圖1加固方案梁的屈服荷載分別較第1根梁提高了60％Abushaggur和EDDamatty采用19mln厚的和45％。GFRP板粘貼到型號(hào)為W6×25的工字型鋼梁上、下Shulley等對(duì)6根腹板存在損傷的工字型鋼翼緣的表面，

7、然后進(jìn)行4點(diǎn)受彎試驗(yàn)研究。結(jié)果表梁進(jìn)行了加固試驗(yàn)研究，鋼梁的跨度為711mm，明，這些鋼粱的失效模式是GFRP板發(fā)生斷裂或者3點(diǎn)受彎試驗(yàn)，在距鋼梁支座178mm的腹板中部用GFRP層間發(fā)生分層，沒有觀察到GFRP和膠層之間直徑為100mm的圓孔模擬腹板的損傷。采用不同的剝離破壞。加固后鋼梁的剛度、屈服荷載和極限種類的FRP片材進(jìn)行加固，結(jié)果表明，所有的鋼梁荷載分別提高了l5％、23％和78％。PamaikAK和在圓孔處的FRP片材都發(fā)生了與鋼腹板的剝離，且BauerCL將厚114mill的CFRP板粘貼到薄壁工字承載能力都沒有得到顯著提高。型鋼梁腹板兩側(cè)，鋼梁的