FRP復合材料及其在土木工程中的應用研究

       FRP復合材料(Fiber Rcinforccd Plastic，FRP)及其在現代土木工程中應用，這是土木工程領域的前沿課題之一，對于這一領域的研究工作，目前國內剛剛起步，文中在綜合有關資料的基礎上，綜述了國內外對FRP復合材料及其在現代土木工程中應用的研究，介紹FRP復合材料在現代土木工程中應用的關鍵技術，并展望FRP應用前景．

       復合材料(Composite Material)是指兩種以上的材料組合在一起形成的非均勻材料．事實上，自然界中絕大多數物體都可視為復合材料．在土木工程界，最典型的復合材料是混凝土．在現代工業界，復合材料是指人工制造合成的二相或多相材料，通常一相為加強材料(Reinforce)，另一相為基質(Matrix).常用的加強材料有玻璃(Glass)、銅(Carbon)、石墨(Graphite)或碳化硅(Polvmer).常用的基質材料有各類聚合物(Polymer)，如高分子聚合物、低分子聚合物、熱固性聚合物和金屬、陶瓷等．加強材料通常采用纖維(Fiber)或顆粒(Particle)兩種形式．在工業界最常采用的復合材料是加強纖維復合材料(FiberReinforced Plastic．FRP).復合材料的發展歷史很短，最早的復合材料產生于1 939年，是玻璃纖維復合材料(Glass/Epoxy Fiber Reinforced Plastic，GFRP)．從1 959開始，工業界開始生產和應用復合材料．

       復合材料產生和發展的基本思想是充分發揮加強材料和基質的不同材料特性，并將其有機組合，使復合材料具有傳統材料所不具備的物理化學及力學特性．這種思想類似于鋼筋混凝土的特性，利用鋼筋承擔大部分受拉應力，利用混凝土承擔大部分受壓應力．所不同的是，在復合材料中，絕大部分應力均由具有較高強度的纖維承擔，而基質主要起傳遞剪力和包裹纖維的作用．正是復合材料可以有機組合不同性質的材料，因此復合材料具有傳統材料（如鋼材）無法比擬的優點，復合材料最重要的優點是具有非常高的強度對重量比(Strength to Weight Ratio)及剛度對重量比(Stiffnes to Weight Ratio)，因此復合材料廣泛應用在航空、航天等要求輕質高強結構的領域．此外，復合材料還具有抗疲勞、抗腐蝕、磁電屏蔽及使用壽命長等優點．

資料下載：   FRP復合材料及其在土木工程中的應用研究.pdf