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纤维增强复合材料在土木工程中的应用

摘要

纤维增强复合材料是一种新型材料，具有强度高、质量轻等诸多优势，且具

有良好的耐腐蚀性和耐疲劳性。纤维增强复合材料能实现对钢筋腐蚀的有效处

理，且能实现混凝土结构耐久性能的大幅度提高。本文简述了纤维增强聚合物筋

混凝土梁正截面抗烈度计算以及承载力计算，浅析了纤维增强复合材料的耐久性

特点，探究了纤维增强复合材料在土木工程中的应用，以期为纤维增强复合材料

的应用提供借鉴。

关键词：纤维增强复合材料；土木工程；混凝土

引言：在混凝土结构中，呈碱性的混凝土在诸多侵蚀因素的不良影响下，其钢筋

保护会逐渐丧失，进而导致大幅度混凝土结构的耐久性。同时，混凝土内部钢筋

锈蚀会严重损害混凝土结构质量。因此，在土木工程中，采取有效技术措施和方

法加强对钢筋的有效保护，并切实保障混凝土结构的耐久性和质量具有至关重要

的意义。纤维增强复合材料具有较强的抗裂度和承载力，且具有显著的耐久性优

势，在土木工程中得到了日渐广泛的应用。

第一章：纤维增强聚合物筋混凝土梁正截面抗裂度计算

1、纤维增强聚合物混凝土梁正截面抗裂度计算方法

纤维增强聚合物筋混凝土梁正截面在濒临开裂状态时，可采用下式对开裂弯

矩进行计算：

MMMfW（1）

crfcts

在上式中，M表示纤维增强聚合物筋所承受的实际弯矩；M表示的是混

fc

凝土所承受的实际弯矩；表示的是混凝土所呈现的峰值实际拉应力；表示

fW

ts

的是对混凝土梁相应受拉区域所具备的塑性变形产生的影响进行综合考虑的纤

[1]

维增强聚合物筋混凝土梁正截面所呈现的弹塑性实际抵抗矩。

当对塑性系数进行采用来对混凝土梁受拉区域所具备的弹塑性具体发展

m

程度进行反映时，其截面应力大体上呈现出线性分布的状态，其受拉边缘部位所

f[2]

具备的实际应力用表示。可采用下式对开裂弯矩进行计算：

mt

I

0

MfWf（2）

crmt0mty

t

在上式中，表示的是混凝土梁截面所具备的抵抗矩实际塑性系数；W表

m0

示的是对纤维增强聚合物筋进行混凝土转换折算，转换折算之后混凝土梁截面对

I

受力区域边缘产生的实际弹性抵抗矩；表示的是混凝土梁换算截面具备的实际

0

[3]

惯性矩；y表示的是混凝土梁受拉区域边缘部位到中心轴的实际距离。

t

对上式（1）和上式（2）进行比较，可得出下式：

W/W（3）

ms0

2、抵抗矩的表达式

（1）、弹塑性抵抗矩

通过采取综合方法进行比