FRP复合材料及其在土木工程中的应用研究

       FRP复合材料(Fibcr Reinforced Plastic，FRP)及其在现代土木工程中应用，这是土木工程领域的前沿课题之一，对于这一领域的研究工作，目前国内刚刚起步，文中在综合有关资料的基础上，综述了国内外对FRP复合材料及其在现代土木工程中应用的研究，介绍FRP复合材料在现代土木工程中应用的关键技术，并展望FRP应用前景．

       复合材料(Composite Material)是指两种以上的材料组合在一起形成的非均匀材料．事实上，自然界中绝大多数物体都可视为复合材料．在土木工程界，最典型的复合材料是混凝土．在现代工业界，复合材料是指人工制造合成的二相或多相材料，通常一相为加强材料( Reinforce)，另一相为基质(Matrix)．常用的加强材料有玻璃( Glass)、铜(Carbon)、石墨(Graphite)或碳化硅(Polymer).常用的基质材料有
各类聚合物(Polymer)，如高分子聚合物、低分子聚合物、热固性聚合物和金属、陶瓷等．加强材料通常采用纤维( Fiber)或颗粒(Particle)两种形式．在工业界最常采用的复合材料是加强纤维复合材料(FiberReinforced Plastic．FRP).复合材料的发展历史很短，最早的复合材料产生于1 939年，是玻璃纤维复合材料(GlasslEpoxy Fiber Reinforced Plastic．GFRP).从1 959开始，工业界开始生产和应用复合材料．

       复合材料产生和发展的基本思想是充分发挥加强材料和基质的不同材料特性，并将其有机组合，使复合材料具有传统材料所不具备的物理化学及力学特性．这种思想类似于钢筋混凝土的特性，利用钢筋承担大部分受拉应力，利用混凝土承担大部分受压应力．所不同的是，在复合材料中，绝大部分应力均由具有较高强度的纤维承担，而基质主要起传递剪力和包裹纤维的作用．正是复合材料可以有机组合不同性质的材料，因此复合材料具有传统材料（如钢材）无法比拟的优点，复合材料最重要的优点是具有非常高的强度对重量比(Strength to Weight Ratio)及刚度对重量比(Stiffnes to Weight Ratio)，因此复合材料广泛应用在航空、航天等要求轻质高强结构的领域．此外，复合材料还具有抗疲劳、抗腐蚀、磁电屏蔽及使用寿命长等优点．

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