FRP 拉挤型材与桥面板的静载试验研究

纤维增强复合材料(FRP) 是一种新型结构材料，具有高强、轻质、耐腐蚀等优点。近年来，FRP 桥面板结构的设计制造与应用技术成为桥梁工程中的一个研究重点。相对于传统材料桥面而言，FRP 桥面系统的优点主要表现在：重量轻，约为传统混凝土板的20%~40%；比强度高，比模量大；抵抗疲劳和腐蚀性能好，具有更长寿命和低的维修成本。目前，美国、加拿大和欧洲已有多种不同截面形式的FRP 桥面板。一般来说，这类桥面板可分为两类，一种是夹芯板结构；另一种是拉挤型材黏合结构。拉挤成型的组合桥面板主要有美国的Superdeck 系统、DuraSpan 系统、EZSpan 系统、Strongwell 系统、欧洲的Asset 系统及英国的ACCS 系统等。而蜂窝夹层组合桥面板主要有美国的KSCI 系统、Hardcore 系统和加拿大的纤维缠绕三角管系统等。2007年以来，在国家自然科学基金、863 科技计划项目和河北省交通厅科技重点项目的支持下，河北省高速公路管理局、大广高速衡大段筹建处与东南大学联合开发了FRP 桥面板，并成功应用于大广高速公路6 号跨线桥。

（1） 通过试验，FRP 型材和FRP 桥面板的荷载-变形曲线线性特征明显。
（2） FRP 型材顶板加载区域为压应力区，跨中位置压应力较大，往两侧变小。压应变最大值出现在跨中顶板加载区。
（3） FRP 型材在跨中集中荷载作用下破坏过程为：①加载区局部纤维断裂；②试件顶板产生裂痕同时横截面严重变形；③支座处大量纤维断裂，表面剥离破坏。
（4） FRP 桥面板受力性能优于国外常见的几种FRP桥面板，在公路-I 级标准轮载作用下FRP 桥面板的挠跨比小于1/800 （计算跨度：1.8m），局部挠度的挠跨比最大为1/340 （计算跨度：0.2m）。
（5） FRP 桥面板在设计荷载下桥面板满足强度要求。同时可以看出，构件的刚度是此类构件在结构应用中的控制因素，变形计算是FRP 构件设计分析的主要内容。