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FRP复合材料特点及其在建筑工业中的发展和应用

2015-10-21蔡佳振刘清山李世良

城市地理 2015年9期

蔡佳振 刘清山 李世良

摘要:近年来,FRP(纤维增强复合材料),一种新型结构材料,由于其轻质、高强、耐腐蚀等独特性质,越来越引起人们的注意。本文简要地介绍了FRP在工程领域的优缺点国内外的研究发展情况,着重阐述了FRP在国内结构加固补强方面的应用,通过国内外的介绍,促进我国建筑工业对这一新型高性能材料应用和研究工作的开展。

关键词:纤维增强复合材料;结构材料;结构加固;高性能材料

1.引言

FRP复合材料(fiber reinforced plastic,简称FRP),由基体和纤维材料按一定比例混合并经一定工艺复合成的一种高性能新型材料。該材料自20世纪40年代问世以来,在航天、航空、汽车、船舶、医学、化工和机械等领域被广泛应用,以其轻质、高强、耐腐蚀等优势,应用在建筑工业中,并受到工程界的青睐。

常用的FRP主要有碳纤维加劲塑料(CFRP)、玻璃纤维加劲塑料(GFRP)及芳纶纤维加劲塑料(AFRP)三大类。

FRP作为结构材料出现于1942年, 美国军方手糊的 GFRP 制作雷达天线罩[1]。20世纪50~60年代FRP开始用于民用建筑中。1970年,英国Liverpool建成了一座 GFRP连续梁的人行天桥[2]。这些是文献记录较早的FRP应用。

近二十年来,特别是在日本阪神和美国北岭地震后,FRP在结构加固修复的应用越来越广。随着FRP在世界各地的推广发展,其优势被工程界逐渐认可,开始以各种形式活跃于建筑工业中。本文对FRP的研究和应用现状作简要介绍,并探讨未来的发展趋势,为这种高性能新型材料在我国的发展尽绵薄之力。

2.FRP复合材料特点

(1)质量轻,密度小。FRP筋的密度约是钢筋的1/6到1/4,对减轻结构自重,减小地震作用有利。……

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