FRP橋面板的形式與分類

1.1 受力特點

  FRP橋面體系主要有兩種形式:
  (1)板式橋,即用jFRP橋板直接實現跨越,如圖10.2―1(a)所示;
  (2)梁式橋,將FRP橋面板擱置在鋼梁或混凝土梁上,如圖10.2―1(b)所示。

  這兩種形式中,FRP橋面板主要承受彎矩、剪力和局部壓力。根據材料可分為全FRP橋面板和FRP-混凝土/木材疊合板兩類:全FRP橋面板一般為上下FRP面板和腹板組成,上面板受壓,下面板受拉,中間腹板部分主要承受剪力,同時連接上下面板,如圖10.2―2(a)示意;在FRP-混凝土/木材疊合板中,混凝土或木材布置在受壓區內,而FRP主要受拉,它們之間通過剪力連接件或粘結等方式傳遞剪力,如圖10.2―2(6)示意。當荷載作用在局部,FRP橋面板橫向還會受彎,且同時受到沖切或擠壓;當作用非對稱荷載時,截面上還會有扭矩出現,這些在FRP橋板的內力分析和設計中均需考慮。由于FRP為各向異性非均勻的材料,其力學性能參數需要通過鋪層設計確定,同時還需考慮加工工藝的可行性,這些特點與傳統的結構材料有很大不同。

1.2 FRP橋板構造

  目前,國內外廠商開發生產的FRP橋面體系的種類多樣,根據它們的構造,可分為五大類:
  (1)FRP夾心板(由夾心與上下面層組成);
  (2)FRP型材拼合空心板(由相同形式的型材連接組成);
  (3)FRP面板-型材芯空心板(由相同型材組成的核芯與上下面板組成);
  (4)FRP-混凝土/木材疊合板;
  (5)大尺寸全FRP上部結構。
  前四種FRP橋面板的示意見圖10.2―3。這些形式的FRP橋面體系大部分都在工程中得到了應用,表10.2―1中列出了各種類FRP橋面結構的相關試驗研究或工程實例以及生產廠商。
  本章主要針對全FRP空心橋面板進行介紹,第11章將專門介紹FRP混凝土組合橋面板的研究。