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真金不怕火炼 玻璃钢护栏在各项测试中表现更好

作者:admin 发布时间:2020-10-22 17:27:29点击:

要保证道路、桥梁及水运工程安全运行,防撞护栏设施是必不可少的装置。

目前高速公路防护栏大多由镀锌波纹状钢护栏板和支撑钢柱组成,但是钢板易发生氧化生锈、容易刮伤汽车、养护成本高等问题。而航道工程常用的桩柱式防撞设施主要包括钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、钢管桩以及木桩等。传统材料防撞设施在恶劣的使用环境中(腐蚀、潮湿、冰冻等)和各种外力作用下,性能逐渐劣化,并影响结构的安全性。

玻璃钢护栏应运而生

玻璃钢学名纤维增强复合材料(FRP),由于玻璃钢护栏具有轻质高强、耐腐蚀、吸能性能好等特点,在土木工程领域越来越受到重视。除了在加固领域中有广泛应用外,也被应用于新结构的建设,如全玻璃钢桥、FRP玻璃钢桥面板、FRP玻璃钢板桩、组合结构、防撞结构等[3-6]。

玻璃钢护栏


例如上海外环线浦东段FRP玻璃钢护栏,由玻璃钢拉挤型材F立杆与FRP玻璃钢模压护板相结合, 采用无金属拼装。

陈忱等开展了FRP钢管混凝土柱的侧向冲击性能的试验研究和有限元仿真,研究表明:包裹FRP的玻璃钢护栏能显著提高钢管混凝土的抗冲击性能且轴向包裹试件的挠度远小于环向包裹试件的挠度,纵向包裹更有利于抵抗变形[8-9]。Qasrawi等进行了FRP约束钢筋混凝土柱和钢筋混凝土柱的三点弯冲击试验,研究表明:与钢筋混凝土柱相比,FRP约束钢筋混凝土柱的极限弯曲位移增大了112%,所吸收的能量增加了487.5%[10]。Chen等开展了受到轴向压力的FRP包裹钢管混凝土柱(CFST)试件的三点弯冲击试验。

玻璃钢护栏


研究表明:包裹FRP能有效地提高CFST试件的抗冲击能力、吸收更多的能量以及减小试件的整体挠度,玻璃钢护栏复合材料(GFRP)试件比碳纤维复材(CFRP)试件的吸能效果好,整体挠度小[11]。Guades等研究了拉挤成型的FRP方管的残余性能,通过720 J的冲击能量轴向反复冲击作用后,其残余压缩强度和弯曲强度分别降低了6.8%和10%,而拉伸强度变化很小[12]。玻璃钢护栏FRP约束钢管组合柱提高了钢管的耐久性能,在同样荷载条件下,可以减小钢管壁厚,降低用钢量,减轻结构质量。