一、FRP加固技術(shù)簡介及發(fā)展概況

　　為了增強(qiáng)部件承載力，把FRP用膠粘貼在外部，以對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。它具有無可比擬的優(yōu)勢；方便、高效、耐腐蝕、占用空間少、高強(qiáng)、操作性強(qiáng)、抗疲勞等，是難得的優(yōu)良材料。

　　日本在20世紀(jì)80年代率先發(fā)起對于 FRP加固的研究。緊接著，在歐美部分國家和地區(qū)，高等院校、科研單位、相關(guān)廠家等進(jìn)行了纖維用于加固的類似研究。尤其是FRP在鋼筋混凝土方面進(jìn)行加固已經(jīng)成為日本、美國等發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)成熟技術(shù)。

　　我國對FRP加固技術(shù)的研究始于八十年代末期，尤其是華南李國光大學(xué)教授黃培彥在1997年主持的纖維與混凝土之間關(guān)系的加固方法研究。奠定了重要基礎(chǔ)。2000年召開的首屆FRP混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流會，起到了良好的理論指導(dǎo)作用。隨后我國各大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)等也進(jìn)行大量研究，取得了重大成果，并得到應(yīng)用?？偟恼f來，我國在FRP加固技術(shù)的研究及其運(yùn)用成為了工程界方興未艾的重要課題，但在其制度規(guī)范的制定方面還比較落后。

　　二、混雜纖維材料加固技術(shù)

　　HFRP始于20世紀(jì)70年代，是一種新型復(fù)合材料。它廣泛應(yīng)用于汽車、船舶和飛機(jī)等制造工業(yè)。近些來，才有關(guān)于它用于混凝土加固方面的技術(shù)研究報道。它具有獨(dú)特的優(yōu)勢：綜合性能強(qiáng)，抗沖擊強(qiáng)度高，價格低廉，自由度大，彈性強(qiáng)等。

　　CFRP與普通玻璃纖維這樣的混雜纖維材料在加固混凝土梁柱的試驗(yàn)中取得了重大進(jìn)步。兇光鏡等人率先提出CFRP和GFRP混合對鋼筋混凝土的梁柱進(jìn)行加固方法。蔣小青等提出了無緯單向CFRP和L型有緯單向GFRP粘貼梁底梁側(cè)的加固方案。近年來，又提出了對柱的加固，采用預(yù)制FRP原形套筒加固的新方法。

　　高強(qiáng)玻璃和碳纖維混雜材料加固技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究也邁出了重大步伐。熊光晶和蔣小青等加強(qiáng)了對高強(qiáng)玻璃和CFRP層次之間混雜加固的混凝土梁的試驗(yàn)研究。并提出了將高強(qiáng)玻璃和CFRP纖維混雜，預(yù)制成套筒，并對混凝土方柱改圓截面進(jìn)行加固的新方法。

　　FRP加固砌體結(jié)構(gòu)研究應(yīng)用

　　這是一項(xiàng)新技術(shù)，主要有利用率高、方便快捷、效果顯著、耐久性、體積占用少等。對砌體結(jié)構(gòu)加固進(jìn)行研究應(yīng)用是近些年來的重要趨勢。國外此技術(shù)在建筑上的應(yīng)用已取得了良好效果。而國內(nèi)在這方面處于起步階段。只有少數(shù)大學(xué)或單位在進(jìn)行類似研究，而且理論和應(yīng)用都不夠成熟。

　　近十多年來，對FRP加固砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗剪性研究在不停地展開。比如1997年的Ehsani等系統(tǒng)性抗剪性試驗(yàn)。2002年Corradi等對地震中損傷的石砌體進(jìn)行的抗剪性加固試驗(yàn)。后來的蔡志鴻和黃奕輝等人對芳綸纖維布磚砌墻體和磚砌體雙剪試件加固進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究。

　　同樣在抗震性研究中，趙彤等人在低周重復(fù)荷載下對其進(jìn)行了受力性能試驗(yàn)。王欣等人也在同樣的條件下對破壞墻體進(jìn)行了試驗(yàn)。Schwegler首次對混凝土砌塊墻體進(jìn)行了抗震性研究。彭少明和盧會芳等對低強(qiáng)度有無構(gòu)造柱下帶窗或帶側(cè)門洞墻片進(jìn)行抗震性試驗(yàn)。

　　Ehsani等對磚砌體平面進(jìn)行了外抗彎性能的研究試驗(yàn)。2001年Michael等用CFRP和GFRP分別對砌塊墻體進(jìn)行了平面外抗彎試驗(yàn)。他根據(jù)加固試驗(yàn)結(jié)果，提出了抗彎承載力公式計算。

　　預(yù)制CFRP加固技術(shù)

　　盡管對結(jié)構(gòu)表面直接粘貼CFRP材料對結(jié)構(gòu)最大載荷有明顯的提高作用。但由于其應(yīng)變的滯后，對開裂或屈服荷載并沒有較大提高，甚至還限制了它的發(fā)揮。因此，預(yù)應(yīng)力加固方法顯得尤為實(shí)際與及時。

　　尚守平、葉列平等對預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力加固梁進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果其各方面的荷載幅度提高很大。并可以極大改善裂縫。Y.Piyong等對混凝土板進(jìn)行加固，結(jié)構(gòu)抗彎性大幅度提高，其混凝土工作性能也大大改善。同時也對梁進(jìn)行了疲勞性研究，結(jié)果也取得了積極成效。

　　CFRP加固混凝土梁中的比較

　　在對預(yù)應(yīng)力FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的研究下，又仔細(xì)地對預(yù)應(yīng)力控制值、端部的錨固問題及其預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行了研究。比如1991年Triatafillou和Deskovic提出的最大預(yù)應(yīng)力水平分析模型，可以幫組預(yù)測其最大水平，保證預(yù)應(yīng)力在端部錨固處釋放時不會破壞。結(jié)果試驗(yàn)與分析相符。Merier發(fā)現(xiàn)，如果沒有端部錨固，其FRP布在一定抗拉強(qiáng)度時，早就發(fā)生了破壞。

　　產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失因素與設(shè)備變形、層間摩擦、壓縮變形及徐變、松弛及蠕變、預(yù)應(yīng)力釋放引起的損失有關(guān)。

　　CFRP與鋼板復(fù)合加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

　　用CFRP提高對鋼筋混凝土柱的約束，其承載力是很限的。但可以擴(kuò)大其延展性，約束其橫向變形。但用這加固混凝土的方式，可以有效發(fā)揮兩者的材料優(yōu)勢，彌補(bǔ)單一方法不足，形成一種性能更加強(qiáng)大的組合，從而達(dá)到提高承載力，有提升延展性，滿足特殊工程需要。

　　用粘貼CFRP和外部包圍角鋼來提升承載力。就可以提高利用效率，柱的復(fù)合加固，先在表部粘貼，后在角部貼角鋼，連接橫向綴板。分別進(jìn)行復(fù)合加固中短柱軸壓加固試驗(yàn)，可以有效提高承載力。充分發(fā)揮約束作用。實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度充分應(yīng)用。

　　也在對斜截面受力性能和抗震性能進(jìn)行大量試驗(yàn)，對復(fù)合加固試件的抗剪性和對復(fù)合加固混凝土柱的抗震性試驗(yàn)，可以有效地提高其承載力，提升其延展性。積極發(fā)揮預(yù)測作用，提升抵抗能力具有顯著效用。

　　結(jié)束語

　　本文對FRP這一高性能材料材料的特點(diǎn)及其在砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、HRRP等方面的研究發(fā)展情況進(jìn)行了比較系統(tǒng)的總結(jié)，應(yīng)用情況初步研究?？偹苤?，發(fā)達(dá)國家在工程領(lǐng)域?qū)υ摬牧系难芯?、開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)到了新階段。近年來，我國對該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用工作發(fā)展也比較迅速，結(jié)構(gòu)加固占據(jù)著重要地位，但其它方面相對落后，因此，增加對這方面的認(rèn)識，提高對這方面的研究及其應(yīng)用，積極奠定這方面的人才基礎(chǔ)與隊(duì)伍建設(shè)，從而提升我國基礎(chǔ)工程設(shè)施與建設(shè)的水平。