FRP钢组合梁桥的设计与建造

1、 P型材-钢粘结性i图2.27FRP-钢粘结性能试验图2.28FRP型材-连接能试验P型材-钢粘结性i图2.27FRP-钢粘结性能试验图2.28FRP型材-连接能试验2.7FRP桥桥面铺装层与FRp桥桥面铺装已发生或者即即将比设计与试验的基础上，进行了FRP桥面板铺强度以及FRP桥面铺装体系的粘结性能（图2.29FRP型材-钢螺栓连接性能试验乙就预示着FRP完成混合料配合為铺装界面的拉拔试验，用于评价粘结层的粘结130、2.31）。黏结性能极为重要，一旦黏结性能丧失，.这点与一般公路路面有明显的不同。在完F评价FR装的受进行了30FRP型材-铺装粘结试件3装的结构性能是FRP桥面铺装研提高其整

2、体性能有重要的作用。j板-铺装层界面粘接层的剪切强度I图mg型材-铺装层粘结性能究的关键课题。合理的结构组-F完成混合料配合比设计与试验试验。因为行车荷载的冲击it对FRP桥面板和承重梁之间界面剪力分布进行了有限元分析（图2.24、图2.25）。开展了对FRP拉挤型材-钢梁界面的粘结性能推出试验研究（图2.26、图2.27）和FRP拉挤型材-钢梁界面的螺栓连接性能推出试验（图2.282.29）,为FRP桥面板与钢梁之间的连接工艺设计提供了理论依据。的垂直力和水平力的综合作用，以及由于FRP面板与铺装材料之间的热胀系数不同，都会在粘结层上产生的剪应力。当重车特别是超载车在桥面加速或制动时，施加于

3、铺装层的水平荷载很大，在粘结层界面产生的剪应力也很大，如果粘结层界面的抗剪强度不足，会导致整个铺装层结构失效。为保证FRP桥面板-铺装层结构的安全使用，需要测定粘结层的剪切强度，为FRP桥面板铺装结构的设计及其使用提供依据。此外，还进行了车辙试验、低温弯曲试验，来考察FRP桥面板的完整铺装体系的整体性能。制作了铺装结构的复合梁试件，进行了复合梁试件的荷载变形试验和极限承载力试验。3.小结FRP桥面板重量轻，可大大降低桥梁恒载，提高有效承载力，并使基础工程在内的下部结构工程量减少，是解决桥梁结构轻型化问题的一个十分有效的途径。虽然FRP材料价格比传统材料高，但FRP桥面板自重的减轻会使桥梁下部结

4、构的造价减少，用它建造桥梁结构具有自重轻、施工方便优势，这是传统结构材料难以比拟的。FRP桥面板耐腐蚀，有良好的耐腐蚀性，可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中抵抗化学腐蚀。它可在工厂中模块化生产,对环境的破坏小，运输吊装方便，大大减少建桥现场组装的时间，降低建造成本。它具有良好的抗疲劳、抗震和耐久性，使用寿命长。使得结构的维护费用和周期都将大大降低。从结构整个生命周期的费用来看，FRP桥面板是非常具有竞争优势的，尤其在一些工作环境恶劣的地方。FRP材料也有一些需要注意的地方：与传统结构材料不同，FRP材料通常表现为各向异性，纤维方向的强度和弹模较高，而垂直纤维方向的强度和弹模很低。有关产品资料表明

5、，两个方向的抗拉强度相差可达25倍，抗压强度相差可达5倍，模量相差可达13倍。此外，纤维方向的抗拉强度比抗压强度高30%。因此在设计FRP构件时，需要对两个方向分别进行设计。由于FRP材料各向异性，在受力上有许多不同于传统结构材料的现象，例如拉伸翘曲现象，这在各向同性材料中是没有的，这加大了设计难度。与钢材相比较，大部分的FRP产品的弹性模量较低，只有钢材的1/201/2,大致与混凝土和木材在同一数量级。弹性模量是FRP作为结构材料最大的劣势，在设计中要充分考虑这个特点，应尽量使用几何刚度来弥补材料刚度的不足。FRP材料的剪切强度、层间拉伸强度和层间剪切强度仅为其抗拉强度的520%，而金属的剪切强度约为其拉伸强度的50%，这使得FRP构件的连接性能成为突出的问题。FRP结构可以采用铆接、栓接和粘接，但不管那种连接方式，连接部位都是整个构件的薄弱环节。研究结果表明，FRP材料本身的抗疲劳性能优于传统结构材料。但是值得注意的是，初始缺陷和工作环境对FRP材料抗疲劳性能的影响非常显著，因此需要对实际工程中的FRP结构和FRP组合结构整体的抗疲劳性能还应进行深入研究。通过大广高速