摘要：众所周知，土木工程项目具有一定的使用寿命，其结构的稳定性和承载力将会随着时间的流逝而产生一定的质变，另外随着我国规范的可靠度设计方法的进一步完善，原先建设的土木工程结构的牢固性大大不足新技术下的结构，因而要求能够对传统的土木工程结构实现加固处理，增加其安全性和使用寿命。在此基础上，各工程项目都以加固原本的土木工程结构作为主要的工作内容，利用FRP作为土木工程结构加固的主要材料是土木工程结构发展的主要的渠道之一。因而本文主要从FRP对土木工程加固的具体应用入手，以期提高土木工程项目的可持续发展。
关键词：土木工程；FRP；加固；应用分析
FRP是指纤维增强复合材料，该复合材料是由纤维材料与基体材料（树脂）按照一定的设计比例混合产生的一种高性能型材料，质轻而硬，便于运输，机械性较强，能够实现产业化生产使用，具有很强的耐腐蚀性，同传统的加固材料相比，FRP材料更加符合环保建筑的需求。因而广泛地应用于各项建筑施工项目中。
1、FRP材料概述
（1）FRP的性能特点
FRP的性能特点直接影响着其应用的范围和作用，作为一种新兴的复合材料，其基本的特点在于其环保性特点，同时其是在新的工艺手段和新型的设计理念下产生的复合材料。第一FRP具有高于钢筋混凝土的抗拉强度，在FRP复合材料同混凝土共同使用实现对土木工程的加固过程中，往往会出现混凝土界面强度不足结构界面出现破坏，而FRP则还未发挥自己的优势，导致加固施工失败，因而如何提高FRP与混凝土之间的界面粘结性成为未来工程应用的重要研究课题；第二，FRP的热膨胀系数与混凝土相近，这增加了FRP对土木工程加固的应用效应的成功率；第三，对于土木工程加固项目而言，增加其弹性模量和抗剪强度成为其主要的内容，FRP构件在这两方面的量度都大大低于普通钢筋，因而是FRP在加固项目中的设计要点。但是FRP具有的良好可设计性，为FRP的加固应用等提供了更多的可能性，如不同的纤维材料中的纤维含量对于FRP的弹性模量和强度指标等都可以实现灵活的改变。
总之，FRP复合材料在土木工程加固中的应用具有先天的性能限制，但是该短板又能够通过工艺优化设计来弥补，因而能够在土木工程加固中广泛应用。
（2）FRP的组成种类
FRP对于土木工程的加固应用的形式是多样的，主要是基于其组合种类的变化。FRP主要是由增强纤维和基体组成，一般而言基体是由聚脂、环氧树脂和酚醛树脂等作为基体材料的，这些基体材料具有不同的粘弹性和弹塑性，不同的比例混合所生产出来的FRP复合材料性能不同，同时其使用的方式不同，可以分成的类型也不同当前有全FRP结构、FRP-混凝土混合结构以及FRP筋代替钢筋形式等等。这些不同的形式内容，在土木工程加固中的应用情况也不同。
2、FRP在土木工程加固应用分析
FRP对于土木工程加固涉及到整个土木工程施工，如对墙体、混凝柱、梁板等等各个工程主体，同时也可以采用不同的形式，本文集中在利用FRP的个别加固应用以及在施工中利用全FRP结构来实现土木工程的加固。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（1）利用FRP进行土木工程结构加固补强
利用FRP黏贴加固混凝土加固的主要形式主要内容是，土木工程仍旧采用的混凝土为主要结构，而FRP作为一项粘合加固的材料注入到土木工程中，增强工程的稳定性、变形能力和承载力等等。第一利用FRP布缠绕加固混凝土柱的形式，通过约束混凝土来提高土木结构的强度和变形能力，提高抗震能力，并且提供柱体的抗剪能力。利用FRP布对混凝土柱的加固主要是通过控制混凝土的横截面形状，使其成为一定的弧度，与此同时，FRP布增加对混凝土柱的控制，从而显著提供其受压承载力；第二利用梁、板受拉面粘贴FRP片材的方式，实现对混凝土梁板的抗弯承载力，控制梁板因为抗弯而产生的裂缝。在该应用情况产生式，要求注意应用FRP片材受弯加固容易产生的剥离破坏，因而要求基于抗剥离的构造措施下才可应用。总之，FRP材料在土木工程加固中的个别部件的加固应用，还要求考虑到其他部分的变化，具有较高的前提条件，但是由于个别加固不具有将强的应用工艺要求，当前被广泛地应用于土木工程加固施工中。
（2）利用全FRP结构进行土木工程加固施工
FRP复合材料作为一种新兴的施工材料，在具有一系列的性能优势的前提下，其具有的致命的短板在于其造价较高，因而虽然全FRP结构具有很强的应用优势，但是在土木工程施工中仅仅是用于加固的主要原因。基于此本文探讨的关于FRP在加固中的应用必须要从全FRP结构的角度入手。第一，全FRP桥面体系，指得是在土木工程桥梁施工中，利用FRP材料来作为桥梁的面板，从而增强桥梁的支撑结构和下部结构内里，提高桥梁抵抗环境侵蚀以及荷载能力，这主要是因为全FRP材料作为桥梁面板的体积大大低于利用混凝土桥板，从而使得桥面的自身结构减轻，增加其动载等级。另外还可以在桥梁翻新中，在桥梁中采用FRP外壳，将桥梁的主梁保护起来，减少侵蚀破坏；第二是利用全FRP实现轻质桥梁施工，轻质桥梁主要是人行天桥土木施工，要求轻质桥梁能够具有较强的景观性，并且能够减轻上部结构的重量，加固人行天桥的使用性、安全性以及美观性。利用FRP材料，主要是利用GFRP拉挤型材、CFRP索以及真空导入制成的CFRP产品，正价其承载力，同时控制其的变形阈值，使得人行天桥在最终破坏时变形明显，增加其通行的安全性；另外人行天桥需要强调舒适度，减少振动特性，FRP材料能够为其实现连接构件方面的稳定性，最终实现轻质桥梁的加固。可以说，全FRP结构在土木工程加固中的使用还涉及到其他的各种形式，但是总体上来说，全FRP结构形态的使用，在未来的发展中还具有很多的研究空间，其还需要对一些土木工程项目的不同加固需求实现更深入的研究设计。
结语
综上所述，FRP作为一种主材在各项建筑工程项目中使用，根据其生产工艺、生产设计要求，其应用的形式都大不相同，目前在土木工程加固中FRP主要有利用FRP进行工程结构加固补强、用FRP筋和索代替钢筋和钢索、利用FRP与传统材料结合和直接应用全FRP结构建造工程结构等等，由此可知，FRP在土木工程中的应用具有更广泛的尺度，应用条件也更加复杂多样，在未来很长一段时间，其将逐渐取代现代混凝土和钢材在土木工程中的地位作用。
参考文献：
[1]石洪金.FRP在土木工程结构加固应用的研探[J].建材与装饰，2016（51）：45-46.
[2]昝生福.FRP在土木工程结构加固应用中的研究进展[J].中国水运（下半月），2014，14（01）：377-378.
[3]江学良，杨慧，孟茁超，毛妙.FRP在土木工程结构加固应用中的研究进展[J].科技导报，2010，28（18）：111-117.
论文作者:覃坤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：土木工程论文; 结构论文; 混凝土论文; 材料论文; 桥梁论文; 复合材料论文; 基体论文; 《基层建设》2018年第25期论文;