潘子叶

摘 要：为解决桥梁隧道随使用时间的延长，出现的严重老化及被腐蚀的问题，针对FRP材料型桥梁隧道结构的抗老化控制及抗腐蚀性研究。根据结构化方程，确定桥梁隧道主体的老化周期及特性，并以此为基础，建立有限元抗老化控制模型，完成FRP材料型桥梁隧道结构的抗老化控制。通过检测桥梁尺寸和结构材料的方式，计算腐蚀性离子的含量水平，并且按照配合比设计指标的实际数值结果，实现针对FRP材料型桥梁隧道结构的抗腐蚀特性分析。实例分析结果表明，在力学载荷作用强度相同的情况下，增大混凝土段长度的同时，缩小水胶比数值，是避免桥梁隧道出现严重老化及被腐蚀问题，并最大化延长其使用时间的有效方法。

关键词：FRP材料;桥梁隧道结构;抗老化;抗腐蚀性;有限元模型;离子含量

中图分类号：U441 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）12-0192-05

Research on Anti-aging Control and Corrosion Resistance of FRP Bridge Tunnel Structure

Pan Ziye

（Henan Transportation Development Group Co.， Ltd.， Zhengzhou 450000， China）

Abstract：With the extension of service time， bridge tunnel has serious aging and corrosion problems， thus it is necessary to study the anti-aging control and corrosion resistance of FRP bridge tunnel structure. First of all， structured equation is used to determine the aging period and characteristics of the main body of bridge tunnel. And on this basis， a finite element anti-aging control model is established to complete the anti-aging control of the FRP bridge tunnel structure. Then， the size of the bridge and the structural material are detected to calculate the content level of corrosive ions， and the corrosion resistance characteristics of the FRP bridge tunnel structure are analyzed according to the actual numerical results of mix ratio design index. Finally， the case analysis results show that under the same strength of mechanical load， increasing the length of the concrete section and reducing the value of the water-binder ratio are the effective method to avoid serious aging and corrosion problems of bridge tunnels， and to maximize their service time.

Key words：FRP material， bridge tunnel structure， anti-aging， corrosion resistance， finite element model， ion content

0 引言

FRP材料的中文全称为纤维增强型复合材料，其包含芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维等多种组成物质。在实际应用过程中，FRP材料可与基体材料相互缠绕，并且经过一系列的拉挤与模压处理，形成多种不同的复合类应用物质[1-2]。根据增强材料种类的不同，纤维增強型复合材料可分为芳纶纤维增强复合材料（AFRP）、碳纤维增强复合材料（CFRP）[3]、玻璃纤维增强复合材料（GFRP）等多种形式。大多数FRP材料同时具有强度高、比模量大、抗腐蚀性和耐久性能强、材料性能可设计等多项应用优势，由于其热膨胀系数水平与混凝土结构极为接近，因此，这些材料大多被应用于轻质高强的现代化建筑结构当中，既可以满足建筑施工的工业化发展的需求，也能够使建筑结构的物化性能在恶劣条件下保持稳定。……