一、FRP加固技術(shù)簡(jiǎn)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(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。它具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)；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(duì)于 FRP加固的研究。緊接著，在歐美部分國(guó)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(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)成熟技術(shù)。

　　我國(guó)對(duì)FRP加固技術(shù)的研究始于八十年代末期，尤其是華南李國(guó)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(kāi)的首屆FRP混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，起到了良好的理論指導(dǎo)作用。隨后我國(guó)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(shuō)來(lái)，我國(guó)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(chē)、船舶和飛機(jī)等制造工業(yè)。近些來(lái)，才有關(guān)于它用于混凝土加固方面的技術(shù)研究報(bào)道。它具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：綜合性能強(qiáng)，抗沖擊強(qiáng)度高，價(jià)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(duì)鋼筋混凝土的梁柱進(jìn)行加固方法。蔣小青等提出了無(wú)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(lái)，又提出了對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)砌體結(jié)構(gòu)加固進(jìn)行研究應(yīng)用是近些年來(lái)的重要趨勢(shì)。國(guó)外此技術(shù)在建筑上的應(yīng)用已取得了良好效果。而國(guó)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(lái)，對(duì)FRP加固砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗剪性研究在不停地展開(kāi)。比如1997年的Ehsani等系統(tǒng)性抗剪性試驗(yàn)。2002年Corradi等對(duì)地震中損傷的石砌體進(jìn)行的抗剪性加固試驗(yàn)。后來(lái)的蔡志鴻和黃奕輝等人對(duì)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(duì)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(duì)破壞墻體進(jìn)行了試驗(yàn)。Schwegler首次對(duì)混凝土砌塊墻體進(jìn)行了抗震性研究。彭少明和盧會(huì)芳等對(duì)低強(qiáng)度有無(wú)構(gòu)造柱下帶窗或帶側(cè)門(mén)洞墻片進(jìn)行抗震性試驗(yàn)。

　　Ehsani等對(duì)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(duì)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(jì)算。

　　預(yù)制CFRP加固技術(shù)

　　盡管對(duì)結(jié)構(gòu)表面直接粘貼CFRP材料對(duì)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(duì)開(kāi)裂或屈服荷載并沒(méi)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(shí)。

　　尚守平、葉列平等對(duì)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(duì)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(shí)也對(duì)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(duì)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(duì)預(yù)應(yīng)力控制值、端部的錨固問(wèn)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(cè)其最大水平，保證預(yù)應(yīng)力在端部錨固處釋放時(shí)不會(huì)破壞。結(jié)果試驗(yàn)與分析相符。Merier發(fā)現(xiàn)，如果沒(méi)有端部錨固，其FRP布在一定抗拉強(qiáng)度時(shí)，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(duì)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(shì)，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(lái)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(duì)斜截面受力性能和抗震性能進(jìn)行大量試驗(yàn)，對(duì)復(fù)合加固試件的抗剪性和對(duì)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(cè)作用，提升抵抗能力具有顯著效用。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　本文對(duì)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l(fā)達(dá)國(guó)家在工程領(lǐng)域?qū)υ摬牧系难芯?、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)到了新階段。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)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(duì)落后，因此，增加對(duì)這方面的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)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(guó)基礎(chǔ)工程設(shè)施與建設(shè)的水平。