玻璃钢锚杆(玻璃钢筋材)已得到认可,拉挤法生产纤维增强筋材(FRP)开始了商业化生产,逐渐形成批量。据《增强塑料》杂志报道20世纪90年代初西方国家每年消耗纤维增强塑料筋达30亿美金。欧洲、日本、英国、加拿大等国FRP筋及其混凝土结构的性能研究工程应用也异常迅猛。
欧洲于1998年成立了研究纤维塑料增强混凝土结构的联合攻关组织,同时设立了研究该材料及其混凝土结构性能的重大欧共体合作研究项目,并投入了雄厚的人力、物力,该项目的目的是研制适宜的纤维增强塑料产品以及制定相应的纤维增强塑料加固混凝土结构的试验方法、标准和设计施工规程。加拿大在1995年成立了专门研究纤维增强塑料加固混凝土结构的专家委员会,简称ISIS,该委员会由加拿大国家研究院著名高校和公司的有关专家组成。采用首席专家及行业专家负责的联合攻关组,1997和1998年政府投入3000多万加元用于开发新型的纤维增强塑料制品以及研究纤维增强塑料加固混凝土结构的性能;美国也成立相应的委员会编制了纤维增强塑料及其混凝土结构的试验方法标准及设计施工过程。日本的土木工程学会(JSCE)等多家机构从事纤维增强塑料及其应用于土木工程的研究。主要进行纤维增强塑料产品的研制,纤维增强塑料试验方法及混凝土构件设计方法等系统研究,1997年JSCE提出了连续纤维材料增强混凝土结构的设计施工建议。
在我国FRP在土木工程中应用的基础研究已引起科研工作者的极大兴趣。尤其是得到了国家自然科学基金委员会、科技部、教育部、水力部、建设部、部队院所、许多省市科委主管部门以及一些具有远见卓识的企业家的关注、资助和支持。使我国在该领域的基础研究从开始就本着“高起点发展,高水平推进,高效益应用”的方针迅速发展。同济大学、东南大学、河海大学、郑州大学、山东大学、广西大学、南京玻璃纤维研究设计院等科研院所及博士站相继承担国家级、省市级相关的基础研究课题,发表了大量的学术论文,取得了一大批科研成果,全国最大、最早实现拉挤成型玻璃钢产品的专业厂家、南京玻璃纤维研究设计院、南京兴亚玻璃钢有限公司于1997年就开展纤维增强塑料筋的研发工作,为有关的院所提供了大量的产品样品,并在一些工程试验段进行了应用试验,取得较多的经验。
① FRP筋的预应力锚固体系问题,现有的锚具多为填充树脂型,需专门定制生产,成本较高,施工复杂,且质量不太稳定;
② 没有引入与现代结构工程基本理论与设计方法相衔接的延性设计思想,对脆性破坏的FRP筋增强混凝土结构没有给出明确的控制结构设计的延伸性指标;
③ 试验工艺多为单调荷载(如拉伸、弯曲等),疲劳负载,而长期负载,地震荷载,运动负载,爆炸性荷载等工况的研究很少;
④ 对FRP筋混凝土结构的受力结构的受力机理和理论模型方面的研究有待进一步深入;
⑤ 生产工艺单一、机械化程度低、生产效率低;带凹凸螺纹钢一次性生产工艺还不成熟。因此,商业化生产与国外仍存在较大差距;
⑥ 实际应用研究薄弱,宣传力度不够,建筑结构设计师了解甚少、可指导性规范不全,从而阻碍科研成果转化,影响了该行业的发展。
由此必须对FRP筋及其增强混凝土构件进行深入研究,结合现代化的钢筋混凝土结构设计的理论,制定适合我国国情的FRP筋混凝土的结构设计规范,力争早日在国内各大工程中应用。
尽管基础研究非常红火,但未形成批量及商业化生产,还有很多问题需要探讨。比如:
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