高温下GFRP筋力学性能的试验研究

FRP材料的火灾高温性能研究进展

方向
热膨胀系数（１０“／℃）
ＧＦＲＰ
ＣＦＲＰ
ＡＦＲＰ
Ｒａｄｈｏｕａｎｅ等‘１８乱＝４，口Ｔ…３表２相关文献提供的ＦＲＰ材料热膨胀系数
相关文献
热膨胀系数（１０“／℃）
ＧＦＲＰ
ＣＦＲＰ
ＡＦＲＰ
Ｒａｊａｎ等‘１９】ａＬ蔫５，口Ｔ一２０口Ｌ＝Ｏ，口Ｔ＝３０ａｃＬ一－－１，口ｒ＝７０
Ｒｕｓｓｅｌｌ等［２们口１．＝８．２，ａ＇Ｔ＝３２————
文献［１６一１７］表明，ＦＲＰ材料热分解前容重为１８７０ｋｇ／ｍ３，热分解后容重为１６８６ｋｇ／ｍ３。文献Ｅ１５－Ｉ研究还表明，在５１０℃以内，ＣＦＲＰ材料容重基本不变；５１０℃以后，复合材料外层胶粘剂加剧分解挥发，ＣＦＲＰ材料容重有所下降。图３所示为ＣＦＲＰ容重与温度关系曲线。
图１导热系数与温度关系
图２比热与温度关系
图３容重与温度关系
热膨胀系数也是影响加固或加强构件耐火性能的丝拉拔成型，并通过予张编制方法成型，形成单向排列
重要参数。由于ＦＲＰ材料是用抗拉强度极高的纤维以树脂为基体的纤维复合材料。相关研究表明，各种
万方数据
１３０
重庆建筑大学学报
第３０卷
ＦＲＰ材料沿纵向（纤维方向）的导热系数Ａ。远小于沿
纾维增强聚合物ＦＲＰ是壶纤维豺料与基体榜料按一定比例混合并经过一定工艺复念形成的高性能新型材料。
过去的十年里，国内外研究者对常温下ＦＲＰ结构…构件的力学及使用性能进行了大鬣的试验研究与理论分析，已取得了丰硕的研究成果Ｌ２］。然而，ＦＲＰ材料的耐火性能极差，一方面由于ＦＲＰ树料所用的胶粘荆多藕塔氧类有橇物，在湿度超避其玻璃讫湛度（ｇｌａｓｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔ）避，胶糕剂分癣或软化，丧失其传递纤维闻剪力和与混凝主共同作用的基础，造成ＦＲＰ强度和刚度的降低［２”３３；另一方面ＦＲＰ材料易燃，更高的温度下，达到胶粘剂的燃点，胶粘剂燃烧，造成火焰传播和有毒烟气产生。通常使用的热

FRP材料的火灾(高温)性能研究进展

趋势。
关键词：火灾；ＲＰ材料；火性能；究趋势Ｆ耐研中图分类号：Ｕ５９ＴＵ３２５Ｔ９；５．文献标识码：Ａ文章编号：０６７２（０８０～１８０１０ —３９２０）６０２ —８
ＲｅｉｗｆｔｅＦｉｅｒｓｓａｃｈａｉｒｏｂｒＲｅｎｆｒｅ－ｌｍｅｖｅｏｈｒ－ｅｉｔｎｅＢｅｖｏｆＦｉｅ－ｉｏｃｄＰｏｙｒｏａｔｃＭａｅｉｌｒＰｌｓｉｔｒａｓ
纤维增强聚合物ＦＰ是由纤维材料与基体材料Ｒ按一定比例混合并经过一定工艺复合形成的高性能新
型材料。
固性树脂范围为６～８５０℃＿，４因而到目前为止，］
ｐｏｂｅｎｔｅｆｒｅａｉｒｏｒｌｍｓｉｈｉｅｂｈｖｏｆＦＲＰｔｒａｓａｄｐｏｐｅｓｇｓｉｓｆｒｆｒｈｒｒｓａｃｍａｅｉｌｎｒｏｓｕｇｅｔｏｎａ — ａＷｎｙｎｇ，ＬＵＺｈｏ — ａｕｄｏ，ＨＵ－ｕＫｅｘ
（ｓａｃｎｔｕｅｏｔｕｔｒｌＥｇｎｅｉｇａｄＤｉａｔｒＲｅｕｔｏＲｅｅｒｈＩｓｉｔｆＳｒｃｕａｎｉｅｒｎｎｓｓｅｄｃｉｎ，ＴｏｇｉＵｎｖｒｉｙｈｎｈｉ００２，Ｐ．Ｒ．Ｃｉａｔｎｊｉｅｓｔ，Ｓａｇａ２０９ｈｎ）
ＡｂｔａｔＦｂｒＲｅｎｏｃｄＰｌｍｅｒＰｌｓｉＦｓｒｃ：ｉｅ — ｉｆｒｅ — ｏｙｒｏａｔｃ（ＲＰ）ｍａｅｉｌｈｖｅｎｕｅｄｌｎｃｖｌｅｇｎｅｉｇｏｅｔｒａｓａｅｂｅｓｄｗｉｅｙｉｉｉｎｉｅｒｎｖｒ

玻璃纤维增强塑料力学性能分析与应用

玻璃纤维增强塑料力学性能分析与应用玻璃纤维增强塑料（GFRP）是一种具有优异力学性能的复合材料，由玻璃纤维和塑料基体组成。

它的广泛应用领域包括航空航天、汽车制造、建筑结构等。

本文将从材料的力学性能、制备工艺和应用等方面进行分析和探讨。

首先，我们来看一下GFRP的力学性能。

由于玻璃纤维的高强度和刚度，以及塑料基体的韧性和耐腐蚀性，GFRP具有优异的综合力学性能。

在拉伸强度方面，GFRP的强度可以达到几百MPa，远远高于普通塑料。

而在弯曲强度方面，GFRP的表现也非常出色，能够承受较大的弯曲应力而不断裂。

此外，GFRP还具有较好的疲劳性能和抗冲击性能，这使得它在复杂工况下的应用更加可靠。

其次，制备工艺对GFRP的力学性能有着重要影响。

常见的制备工艺包括手工层叠、预浸法和注塑成型等。

手工层叠是最传统的制备方法，但由于工艺复杂、生产效率低和产品质量难以保证等问题，逐渐被其他工艺所替代。

预浸法是一种将玻璃纤维预先浸渍于树脂中，然后通过热固化得到成品的方法。

这种工艺可以提高产品的质量和生产效率，但成本相对较高。

注塑成型是一种将玻璃纤维和树脂混合后注入模具中成型的方法，可以实现大规模、高效率的生产。

不同的制备工艺会对GFRP的力学性能产生不同的影响，因此在实际应用中需要根据具体情况选择适合的工艺。

最后，我们来看一下GFRP在实际应用中的情况。

由于其优异的力学性能和轻质化特点，GFRP在航空航天领域得到了广泛应用。

例如，飞机的机身和翼面板等结构部件常采用GFRP材料制造，可以降低飞机的重量，提高燃油效率。

在汽车制造领域，GFRP也被用于制造车身和零部件，可以提高汽车的安全性和燃油经济性。

此外，GFRP还可以用于建筑结构的加固和修复，提高结构的抗震性能和耐久性。

综上所述，玻璃纤维增强塑料具有优异的力学性能，广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑结构等领域。

在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的制备工艺，以确保产品的质量和性能。

GFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

筋的抗拉强度、平衡配筋率、最小配筋率、挠度为控制条件的不同配筋情况下ＧＲＦＰ筋增强混凝土梁的力学性能试验，对ＧＲＦＰ梁在荷载作用下的截面特性、裂缝分布、极限承载力和破坏形式等力学特性进行深入研究，为进一步在工程中开展应用提供了试验参考。
２ＳａｇａＪｏｎｎｅｓｙｈｎｈｉ０００Ｃｉａ．ｈｎｈｉｉｔｇＵｉｒｉ，Ｓａｇａ２０３，ｈｎ）ａｏｖｔ
ＡｂｔａｔｏａｄｅｓｔｅｒｉｆｒｅｎｏｒｓｏｓｕｆｏｃｅｅｓｒｃｕｅｎｈｒｏｎｉｅｒｇＧｌｓｓｒｃ：Ｔｄｒｓｈｅｎｏｃｍｅｔｒｏｉｎｉｓｅｏｎｒｔｔｔｒｓｉａｂｒｅｇｎｅｉ，ａｓｃｃｕｎ
ｕｄｒｌａｎｄａｓｏｐｏｉｅａｔｓｅｅｅｃｏｕｔｅｐｌｃｔｏｎｅｇｎｅｎ．ｎｅｏｄａｌｏｔｒｖｄｅｔｒｆｒｎｅｆｒｆｒｈｒａｐｉａｉｎｉｎｉｅｒｇｉ
ＷＵＦｎＺＵａｇ，Ｉｏｇ，ＨＩｅｌｇｅｇ，ＨＯＹｎＱＵＳｎＳｉｉＢ —ｎ
ｆ．ｈｎｈｉＴｉｒｏｒＥｇｎｅｎｃｅｃ１ＳａｇａｈｒＨａｂｕｎｉｅｒｇＳｉｎｅ＆ＴｃｎｌｇｓａｃｎｔｕｅＣ．Ｌｄ，ｈｎｈｉ００２ＣｉａｄｉｅｈｏｏｙＲｅｅｒｈＩｓｔｔｏ，ｔ．Ｓａｇａ０３，ｈｎ；ｉ２

GFRP筋与混凝土粘结性能试验研究

表４试验数据
３结果与讨论
３１试验结果分析．
试验数据如表４所示，根据试验数据可以得出ＧＲＦＰ试件的平均开裂粘结应力丁和平均破坏粘结
应力下以及钢筋试件的平均开裂粘结应力丁和平。均破坏粘结应力丁ＧＲ，ＦＰ试件和钢筋试件的平均
１ —Ｉ — 日．百１ｊ上Ｊ
钢筋与混凝土间具有足够的粘结是保证钢筋与混凝土共同受力、变形的基本前提。对于钢筋的粘
结性能虽已研究较多，但由于影响因素较多，至今尚
未提出通用的计算公式。设计时多采用构造来保证
粘结的安全性。玻璃纤维增强塑料，ＧＲ）（ＦＰ筋作为钢筋的新型代用材料，具有良好耐久性、高强、轻
７７％Ｊ。
粘结破坏的主要形态为刮犁式（拔出）破
图１试件
图２试验装置
坏和劈裂式破坏。标准试验方法设计为前者。后者是由于混凝土保护层厚度不够，导致保护层产生裂
Ｆｆ１ＬａｄｌｆｄｆｃｉｎｏＲＭｉｏｄｍｏｅｅｅｔｏｆＦＰｏｌ
一
注：编号Ｇ为ＧＲ－ＦＰ筋，编号ｓ为钢筋， ” － “一表示没明
显裂缝预兆。
块随着这两条裂缝的出现很快劈裂成三块，此时记
下极限荷载Ｐ；破坏试件的拔出端粘结面已有约２ｍ的粘结破坏区，ｃ而筋的表面纹理几乎没有破坏。试件均为劈裂破坏。
质等优点。在实际应用中同样会遇到ＧＲ筋与混ＦＰ一０ｎ０凝土协同工作性能问题，这需要进行试验研究［。１３

FRP复合材料高温拉伸力学性能

FRP复合材料高温拉伸力学性能张超;张京街;林文修【摘要】该文介绍了聚合材料性能随温度变化的内在机理,通过对国内外学者在FRP复合材料高温拉伸性能方面一些有代表性的试验和理论研究成果进行梳理汇总,发现:(1)FRP复合材料的拉伸性能整体随着温度的升高而降低,但目前还没有标准的试验方法,试验结果之间很难进行定量的比较分析;(2)已经有不同的FRP复合材料高温条件下拉伸性能的理论模型,但相关模型参数大都需要针对性的试验数据来获取.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2018(017)003【总页数】5页(P45-49)【关键词】FRP;温度;拉伸力学性能;复合材料【作者】张超;张京街;林文修【作者单位】重庆市建筑科学研究院,重庆 400016;重庆市建筑科学研究院,重庆400016;重庆市建筑科学研究院,重庆 400016【正文语种】中文【中图分类】TU746.3引言纤维增强（FRP，Fiber Reinforced Polymer）复合材料是由纤维与树脂等聚合材料基体混合后形成的高性能材料。

纤维材料强度高，是FRP复合材料（拉伸）强度和刚度的主要来源和保障；树脂基体的作用是纤维定位和纤维间荷载的传递以保证纤维间的协调和整体受力，同时保护纤维不受环境损害和损伤。

在土木工程领域应用比较多的纤维材料是碳纤维和玻璃纤维，结构加固中碳纤维用的最多；树脂基体则以环氧树脂、乙烯基酯树脂和聚酯树脂最为常见。

粘贴FRP进行抗弯加固用的片材，在欧洲和北美多用FRP板，而在我国和日本，纤维布应用更广泛些。

FRP布本身由连续的长纤维编织而成，使用前不浸渍树脂，用于结构加固时，用树脂浸渍后粘贴于结构表面；FRP板是将纤维经过层铺、浸渍树脂、固化成型等工序制成，本身含有浸渍树脂，使用时用粘接剂（通常是环氧树脂或者改性环氧树脂）粘贴于结构表面。

纤维材料耐高温性能都比较好，玻璃纤维在温度达到其融化点（约1000℃）之前强度都不会有明显变化，碳纤维在温度超过500～650℃时会发生氧化，但在2000℃时仍能保持较高的强度。

GFRP筋混凝土桥面板承载性能的试验研究

低估了该结构的真实承载能力。为了准确计算出该非金属筋材混凝土结构的实际承载力，建立了非线性有限元模型，该数值模型的计算结果与试验结果有着良好吻合。关键词：压缩薄膜效应；试验研究；ＧＦＲＰ筋混凝土桥面板；承载力
中图分类号：Ｕ４４１．２；Ｕ４４２．５文献标志码：Ａ文章编号：１００８～１９３３（２０１３）０６— ００１ — ０７
２．ＤｏｎｇｇｕａｎＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＤｉｖｉｓｉｏｎ，Ｄｏｎｇｇｕａｎ５２３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｔｈｅｎｖｉｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｂｅｈａｖｉｏｕｒｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｂｒｉｄｇｅｄｅｃｋｓｌａｂｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｗｉｔｈＧＦＲＰｂａｒｓ，ａｎｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｔｈｉｓ
ａｓｅｉｅｒｓｏｆｏｎｅ — ｔｈｉｒｄｓｃｌｅａｄｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｓｌａｂｓｗｅｒｅｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓａｎｄｓｔｅｅｌｂｅａｍｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＳｏｍｅｓｔｕｃｒｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｖａｉｅｒｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｓｆｒｏｍｔｈｅｍｏｎｕｌｔｉｍａｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｓａｎｄＣＭＡ．Ｔｈｏｓｅｖａｉｒａｂｌｅｓｉｎｃｌｕｄｅｄｓｕｐｐｏｓｉｎｇｂｅａｍｓｓｉｚｅｓ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｓａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｍａｔｅｉａｒｌｓ．Ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓａｎｄ

GFRP筋混凝土板耐火性能有限元分析

消防科学与技术2019年3月第38卷第3期1.11.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.0403530252015105t /aR (t )t :11,R (t ):0.996 2t :15,R (t ):0.900 0t :20,R (t ):0.621 7t :25,R (t ):0.274 3t :30,R (t ):0.095 1图4可靠度变化曲线图论将KPCA 算法作为数据预处理系统，无需求解非线性优化问题,能有效降低变量间的多重相关性并降低数据维数。

基于时间尺度函数改进Wiener 用于管道可靠性拓宽了Wiener 在非线性领域的应用范围，程的防腐设计提供了理论支撑。

由于深海环境下管道的可靠性研究尚处于初期阶数据量小，分析具有一定的局限性，同时笔者只考虑输气管道处于海水环境中的腐蚀，未涉及处于海泥管段的可靠性评估，有待后期进行更深入研究。

参考文献：王小完，骆济豪，袁宏伟，等.海底天然气管道疲劳破坏泄漏灾害研究消防科学与技术，2018，37(6):729-732.B J ，NAESS A ，NAESS O E B.Reliability analysis pipelines by enhanced Monte Carlo simulation[J].Journal of Pressure Vessels &Piping ，2016，144:11-17.陈典斌，韩东霏，张二保，等.腐蚀管道剩余寿命预测及结构可靠度分VB/MATLAB 程序实现[J].科技创新导报，2014，(12):83-86.C I ，BOSWELL B ，DAVIES I.Markov chain time evolution of internal pitting corrosion distribution pipelines[J].Engineering Failure Analysis,2016,60:209-骆正山，蒋丽云.基于概率神经网络的油气管道的可靠性评估防科学与技术，2015，34(11):1517-1520.El-ABBASY M S ，SENOUCI A ，ZAYED T ，et al .Artificial network models for predicting condition of offshore pipelines[J].Automation in Construction ，2014，45:50-65.王新颖，宋兴帅，杨泰旺，等.LS-SVM 模型在城市燃气管道风险评估中的应用[J].消防科学与技术，2017，36(11):1598-1601.LNG 海底输气管道腐蚀因素与防护技术探讨[J].(4):34-37.海底管线腐蚀检测与腐蚀预测的研究[D].重庆：JIANG Q C ，YAN X F.Weighted kernel principal analysis based on probability density estimation and moving and its application in nonlinear chemical process Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems (15):121-131.毕傲睿，骆正山，王小完，等.基于土壤腐蚀主成分的金属管道退化维纳过程研究[J].材料保护，2018，51(1):37-42.。