CFRP应用于土木工程论文

随着CFRP材料向土木工程领域的逐渐渗透，它的应用范围越来越广，CFRP材料在土木工程中的应用经历了纤维片材、纤维棒材和纤维型材等几种材料形式。CFRP材料在土木工程领域应用的不断扩大，其优越性也逐步发挥出来，受到越来越多的关注，湖北金沙建筑因此开展关于CFRP在土木工程中应用的课题。土木工程中应用的CFRP产品形式主要有短纤维、片材(纤维布材和板材)、棒材和索材、拉挤型材、缠绕型材、格栅及手糊制品。

根据CFRP材料制成的产品形式的不同主要有以下几个方面的应用:

①C-乱向短纤维，加入混凝土中，可大大提高混凝土结构的抗裂性、延性和承载力等多种性能;

②CFRP片材，用于既有结构加固修补，有大量的工程应用，其技术已基本成熟;

③将碳纤维长丝制成棒材，在混凝土中代替钢筋用于新建结构，主要用于海洋工程结构及需电磁波透过的工程结构，国外已有较多研究，并开始应用，也可制成杆件，建造各种空间结构，如网架、网壳以及拱、壳和穹顶等，形成大跨空间建筑结构体系;

④将碳纤维加工成束状或绳状形成索材，用于大型土木工程的拉索或悬索结构，该方面应用在锚具连接上尚未能很好地解决，但仍有一定的应用;

⑤CFRP拉挤型材，可做成工字形、槽形、管形、箱形等基本型材，形成轻质楼板、桥板;CFRP格栅，可用于补强飞机场跑道、桥面和公路，早在1996年，美国通往加拿大的401#高速公路的数座桥面上采用碳纤维补强。

CFRP片材主要应用在建筑结构加固中，20世纪80年代末至90年代初起源于欧美和日本等发达国家，方法为利用树脂类粘结剂将碳纤维粘贴到结构或构件的表面，形成复合材料，通过碳纤维与构件的协同工作来提高结构和构件的承载力和延性。此技术在90年代得到广泛应用，经过1995年日本阪神地震检验，并在1999年中国台湾省地震后的修补和重建中发挥了重要作用，使人们对这一新技术有了进一步的认识，在国内已经引起重视，并着手研究和开发。

CFRP加固补强混凝土结构 对混凝土工程进行加固，是目前CFRP在土木工程中应用最成熟的技术，关于这方面的研究主要集中在对加固后构件的抗弯、抗剪、抗压抗疲劳等。将碳纤维片材用胶结剂外贴于构件的受拉面与混凝土共同承受荷载，以提高构件的受弯承载力，达到抗弯加固的目的。