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FRP桥面板与组合桥梁.ppt

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1、GFRP-钢组合结构桥梁关键技术研究,1 .GFRP桥面板的特点、纤维增强复合材料桥面板、公路桥上的桥面板可以直接承受车轮压力载荷和环境载荷,是受过载、腐蚀、疲劳等不利因素影响最直接的组件。传统的钢筋混凝土桥面板和钢桥面板在严酷的环境下快速生锈和裂开。纤维增强复合材料桥面板,耐腐蚀性、强度、模块化、抗疲劳性能优秀的纤维增强复合材料FRP的出现,成为建筑和桥梁工程的新选择。用GFRP制作的桥面结构体系是近10多年来发展起来的新型桥面结构形式。纤维增强复合材料桥面板、常用的复合材料增强纤维材料FRP包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳香聚酰胺纤维等。碳纤维、硼纤维、芳香聚酰胺纤维具有卓越的机械性能和理。

2、化性能,但价钱价格太高,造桥面板成本太高,没有竞争力。玻璃纤维增强复合材料GFRP桥面板,玻璃纤维杨氏模量低,但价钱便宜,对大气、水和各种腐蚀介质的化学性能比较稳定。因此,目前国际上通常使用玻璃纤维增强复合材料GFRP创建桥面板。GFRP桥面板的特点,1 GFRP桥面板重量轻,大大减少桥梁的抗灾,提高有效荷载力,减少包括基础工程在内的下部结构施工量,是解决桥梁结构轻量化问题的非常有效的方法。2高于GFRP材料价钱牙齿传统材料,但GFRP桥梁面板自重减轻桥梁下部结构成本,利用它建造桥梁结构具有自重轻、施工方便的优势,这是传统结构材料无法比拟的。GFRP桥面板的特点,3 GFRP桥面板防腐,耐蚀性。

3、好。在酸、碱、氯盐、潮湿的环境中能抵抗化学腐蚀,是传统结构材料无法比拟的。目前,在化工建筑、地下工程、水下特殊工程中,GFRP材料腐蚀性的优点已被实际工程证明。瑞士、英国、加拿大等国家寒冷地区和一些国家的近海地区已经开始采用GFRP结构代替桥梁、建筑中的传统结构,以抵抗制冰盐和空气中盐分的腐蚀,消除混凝土板的裂缝、钢筋腐蚀等问题,减少维修和保护费用。GFRP桥面板的特点,4可在工厂模块化生产,环境破坏小,运输方便,桥梁施工现场组装时间大大减少,施工成本降低。5疲劳、抗震、耐久性优秀,寿命长。大大减少了结构的维护成本和周期。从整体结构生命周期成本来看,GFRP桥面板非常有竞争力。尤其是在工作环境。

4、恶劣的地方。GFRP桥面板功能,5设计可行性好。与传统结构材质相比,这仅适用于GFRP材质。工程师使用多种纤维、控制纤维含量、不同方向的纤维,可以设计不同强度和杨氏模量的GFRP产品。而且GFRP产品是整形方便,形状灵活的设计。GFRP桥面板的特点,7 GFRP产品非常适合工厂生产、工地配送、现场安装的工业化施工过程,有助于保证工程质量,提高劳动效率,有利于工程建设产业化。8GFRP产品具有透明电磁波、绝缘、隔热、热膨胀系数等几个茄子其他优点,GFRP结构和GFRP组合结构在特殊情况下可能难以替代。GFRP桥面板的特征,9与传统结构材质不同,GFRP材质通常具有各向异性、纤维方向的强度和弹状高。

5、,垂直纤维方向的强度和弹状低。相关产品资料显示,两个方向的拉伸强度差异为25倍,抗压强度差异为5倍,模数差异为13倍。,GFRP桥面板的特点,10纤维方向的抗拉强度比抗压强度高30。因此,设计GFRP元件时,必须分别设计两个方向。由于GFRP材料各向异性,许多其他茄子现象例如拉伸变形等传统结构材料在力方面不存在于各向同性材料中,这增加了设计的难度。GFRP桥面板的特性;11与钢相比,大多数GFRP产品的杨氏模量约为1/201/2,混凝土和木材等数量级牙齿较低。弹模低是以GFRP为结构材料的最大劣势,在设计中应充分考虑牙齿特征,应尽量使用几何刚度将材料刚度的不足与钢进行比较。GFRP桥面板的特点。

6、,12 GFRP材料的剪切强度,层间拉伸强度和层间剪切强度只有拉伸强度的520,金属的剪切强度只有拉伸强度的50左右。这使得GFRP构件的连接成为一个突出的问题。GFRP结构可以使用铆钉、螺栓和粘合,但是连接部分是整个零部件的薄弱部分,无论连接方式如何。GFRP桥面板的特点,13与混凝土相比,普通GFRP材质的防火性能下降。临界温度约为300,部分裴秀智材料具有可燃性。改变树脂的组分可以改善GFRP的防火性能。目前使用环氧树脂的GFRP材料可以在树脂中掺入阻燃剂,对表面进行防火处理,产生与混凝土结构类似的效果。GFRP桥面板的特点,14研究结果表明,GFRP材料本身的疲劳耐受性优于传统结构材料。

7、。但是需要注意的是,初始缺陷和工作环境对GFRP材料疲劳电阻的影响非常明显。因此,有必要对实际工程的GFRP结构和GFRP组合结构的整体疲劳阻力进行深入研究。GFRP桥面板的特点,15 GFRP材料的耐久性也是很多学者关注的问题。现在,许多GFRP产品供应商通过加速实验证明自己的产品寿命为35年以上,甚至70年。但是GFRP材料的诞生也是60多年,土木工程应用也长达30年。需要注意的是,GFRP桥面板的特点不仅包括材料老化,还包括温度变化影响、湿度变化影响、GFRP中的蜗杆和应力松弛、GFRP和混凝土碱性反应等问题。在实际环境中,这些因素共同作用,徐璐影响。我国有GFRP结构因耐久性而失效的例。

8、子,也有应用了20多年的工程。GFRP桥面板的特点,16目前国际上正在使用玻璃纤维增强复合材料GFRP创建桥面板。一般GFRP桥面板产品的自重为0.751.1kN/m,是现有桥面板的1/31/4,是价钱混凝土桥面板的34倍,是钢桥板的2倍。对于HS20水平载荷,桥板的最大变形为L/450L/1300。国外GFRP桥面板、GFRP桥面板的特点,纤维加固复合材料桥面板的基本结构有两种茄子形式1三明治板结构2全挤压钢板粘合结构。GFRP桥面板的特点三明治面板结构、GFRP三明治面板结构设计可行性、不同厚度、截面形状尺寸和强度要求的桥面板设计,特别是组合结构,容易形成。这种结构有生产成本高,结构连接和。

9、固定性能差异等缺点。KSCI系统,Kansas结构复合材料公司生产的KSCI系统属于蜂窝夹层组合结构,制造方法是采用多向包装GFRP心绞痛板接触低压成形法生产成型。KSCI三明治面板结构GFRP桥面板、Hardcore系统、Hardcore Corporation制造的hard core deck系统由上下表面的蒙皮和中间多缠绕加强网组成。制造方法是真空辅助裴秀智浸渍整形工艺。挤压型GFRP桥面板,GFRP钢材可连续生产,生产效率高,原材料浪费少,完整性和截面形状一致性好,型材长度没有限制,是目前国际上主要使用的桥面板结构形式。但是,生产造型物的设备的初期投资比较昂贵,型材断面形状和尺寸等受到。

10、设备限制。、全挤压型材粘接结构GFRP桥面板产品性能可靠性、强度设计应变低于AASHTO规定的20、自重轻约混凝土桥2040、截面低混凝土板8090、疲劳和防腐性能、施工方便、安装快。全挤压型材GFRP桥面板,DuraSpan全挤压型材GFRP桥面板,Superdeck仿蜂巢截面双梯形/六边形全挤压型材GFRP桥面板,Superdeck系统也称为Superdeck仿蜂巢截面双梯形/六边形全挤压型材GFRP桥面板系统。那是西伯利亚大学WUV和美国陆军建筑工程研究室USACERL的牙齿共同开发和测试的。牙齿新型钢梁单元也可以装配成直角的GFRP桥面板。EZ Span系统;EZ Span系统是GFR。

11、P桥面板,由Atlantic Research CorpARC和佐治亚理工大学学院Georgia institute of technology在1999年开发。9英寸厚的面板由手工涂抹的上下两层面板和挤压的三角形框架核心管粘合组成。EZ Span系统,每个等边三角形框架核心筒边缘长度约8英寸,由ARC生产的渗透聚乙烯树脂的3向编织无碱玻璃纤维编织而成。牙齿织物贯穿整个厚度范围。用平面织物裁剪时,宽度约为28英寸等,提供卓越的耐久性。面板是用浸湿聚乙烯树脂的针织无碱玻璃纤维制成的。Strongwell系统、Virginia Tech和Strongwell开发和测试了Strongwell系统,并。

12、使用拉伸钢材粘贴。区别在于,它由GFRP挤压管和平板相结合组成。整个系统的厚度可以根据方管的尺寸变化而变化,范围从120.7mm变更为203.3mm,自重为90-117Kg/m2。Strongwell系统、ACCS系统、高级复合结构系统ACCS系统和COMPOSOLITETM系统Composolitetm系统是主要托管系统模块化建筑系统由拉挤法生产的互锁GFRP组件组成。主力构件是具有76.2mm厚、609.6mm宽尺寸的开放式加强筋的面板,牙齿面板可连接5个互锁式GFRP构件,如三向连接器、450连接器、栓钉或挂钩。关键元件和连接的元件如图所示。ACCS系统、Asset系统、Asset系统截。

13、面包括Mouchel英国、Fiberline丹麦、KTH瑞典、IETCC西班牙和Skanska瑞典另外,截面的高度和尺寸都必须满足拉模的方便性和与现有桥梁的兼容性。最终使用的截面高度为225毫米,宽度为搭接接头521毫米,无碱玻璃纤维包括对苯二甲酸盐聚树脂挤压成型。根据韩国的GFRP桥面板、韩国的GFRP桥面板、挤压钢结合GFRP桥面板性能比较、2、GFRP桥面板生产工艺和结合技术、GFRP桥面板生产工艺,合理组合不同种类的GFRP材料和传统结构材料,开发适合公路桥的中型GFRP组合桥面板,是目前国内外主要研究领域之一。GFRP板生产工艺-手糊法,真空辅助裴秀智移动成型法,拉伸法,GFRP桥面。

14、板整形工艺比较,用于实桥的GFRP桥面板挤压,用于实桥的GFRP桥面板挤压,用于实桥的GFRP桥面板挤压,用于实桥的GFRP桥面板挤压,GFRP桥常用GFRP桥面板连接固定方法金属螺栓和机械连接化学粘合机械和化学键混合连接、一般结构胶类型、丙烯酸结构胶、环氧结构胶、聚氨酯结构胶、化学胶选择、复合材料-丙烯酸选择、聚氨酯或环氧胶复合材料连接复合材料-聚氨酯或环氧胶复合材料连接未处理金属使用丙烯酸胶复合材料连接其他材料使用聚氨酯或GFRP桥面板粘接实例、GFRP桥面板粘接实例、3、GFRP桥面板与承重梁之间的连接技术、GFRP桥面板与钢结构和混凝土结构的机械连接、GFRP桥面板与钢结构和混凝土结构。

15、的连接是一个非常重要的问题。 常用的方法是利用半硬泡沫塑料隔离板在桥面板内形成空腔,然后在空腔内倒入混凝土。GFRP桥面板与钢结构机械连接,DuraSpan挤压式GFRP桥面板安装在钢、混凝土和全复合材料大梁上的适当连接方式为例。GFRP桥面板与钢结构的机械连接、GFRP桥面板与混凝土结构连接、GFRP桥面板与承重梁的粘合剂连接、GFRP桥面板与承重梁的混合连接、GFRP桥面板与承重梁的混合连接、GFRP桥面板与承重结构的混合连接、GFRP桥面板与混凝土结构的连接GFRP桥面板路面技术研究表明,GFRP桥面板是重型车辆填料层对分散荷载提高GFRP桥面板局部压力容量,防止局部屈曲和坍塌,避免阳光。

16、直射,防止无缝排水具有重要作用。GFRP桥面板铺装技术研究表明,GFRP桥面板的表面通常铺有约28mm-40mm厚的聚合物混凝土铺装层。GFRP桥面板与路面结构的连接技术被证明是桥面安全高效运行的关键。GFRP桥面板耐磨层,宽高速6号桥GFRP桥面板耐磨层,宽高速6号桥GFRP桥结构的楼板特性,5,GFRP桥面板相关学科研究,1GFRP桥面板结构的动态特性和稳定性研究,GFRP研究桥面板模态特性和阻尼特性GFRP桥面板的有限元模型,在车辆的作用下建立了GFRP桥面板的有限元模型GFRP箝位桥面板的整体弹性不稳定性和部分褶皱不稳定性。2GFRP桥面板荷载能力和损伤机理研究表明,GFRP桥上部结构。

17、的荷载能力受结构刚度和部分屈曲的控制。目前,利用GFRP桥面板的FEM建模,研究了车辆的作用下桥面板结构的弯曲特性、变形和应力分布特性、GFRP桥面板几何参数最优化、结构的弯曲刚度和强度的提高等。3根据GFRP桥面板的抗疲劳性能研究,目前很多GFRP产品供应商正在通过疲劳实验验证自己的产品疲劳寿命。实验表明,GFRP桥面板结构耐疲劳性好。2000年美国New Hampshire省Hanover的汉口研究和工程实验室CRREL进行了多个大学合作,对各种GFRP桥面板进行了疲劳实验。实验结果表明,在较大的温度变化范围内,GFRP桥面板都具有很强的抗疲劳能力。GFRP桥面板的抗疲劳性能研究,GFRP桥面板的抗疲劳性能研究,4GFRP桥面板的湿热效果研究,温度和湿度发生时的研究。

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