CFRP | 参加第21届混凝土大会，听权威专家讲新材料的应用

导读：碳纤维增强复合材料——CFRP，凭借其强度高、抗疲劳、耐腐蚀等优良性能脱颖而出，成为土木工程的研究热点。在近40 年的发展中，我国CFRP 材料在土木工程中的应用基础研究取得了一定成果，但距大规模工程应用还存在一定差距。那么在未来土木工程的建设中CFRP材料如何广泛应用？

一、什么是CFRP？

CFRP材料是碳纤维复合材料的简称, 是一种先进的复合材料，具有强度高、重量轻、无腐蚀、抗疲劳性能优异等优点。在土木工程的建设中,CFRP材料在建筑物的加强固定方面具有相当明显的优势。在我国,加固技术早已受到土木工程领域的密切关注,目前针对建筑物的加固有一些结构方法,但是结构性的方法耗费材料较多、后期的维护费用较高、难以保证质量。而CFRP材料是通过碳纤维进行结构的粘连,CFRP材料的运用可以克服结构型加固技术的弊端,因此,CFRP材料开始得到土木工程行业的广泛应用。

二、CFRP新材料的应用

●三亚体育场——CFRP平行板索在大型建筑的首次成功应用

三亚体育场屋盖为轮辐式索桁架结构，为提升结构抗风能力，屋盖结构布置内环交叉索；为降低内环交叉索对锁夹造成的不平衡力，该项目创新应用了由中冶建研院牵头研发的波形锚CFRP平行板索，强模比远高于普通钢索的CFRP平行板索，以新材料、新构件完美解决了结构问题。

这是CFRP板索在大跨体育场实际工程中的首次大规模应用，属于国际首创，是CFRP索结构在大跨结构中应用的突破性成果，对于CFRP材料在大跨空间结构乃至于新建结构中的推广应用具有重要的引领作用和里程碑意义。

国家“十四五”规划中也提到要推动CFRP及其新结构的应用，相信通过三亚体育场项目的示范引领，CFRP在新建工程中的应用将迎来新的蓬勃发展。

●斯图加特拱桥——世界首座完全依靠CFRP的大型桥梁

近年来，新材料一直是桥梁创新的重点。在德国斯图加特，新建造了一座供轻轨通行的系杆拱桥，采用的是碳纤维增强复合材料（CFRP）。拱桥上部结构全长130米，主跨80米，拱高8.5米，两拱肋间距最窄处8.5米宽，最宽处达11.7米，桥梁总占地面积1424平方米。与传统桥梁相比，CFRP系杆拱桥是一种极具创新性和高效的结构体系。这种结构体系，不仅体现了裸露结构的独特设计美感和结构力学性能，更兼具耐久性、安全性和可持续性，同时还减少了施工对交通的中断、降低了成本预算。是世界上第一座所用的缆索均采用碳纤维复合材料（CFRP）的桥梁。

三、专家报告

第21届混凝土及预应力混凝土大会有幸邀请到卢春玲教授和朱万旭教授做学术报告，二位均为CFRP领域权威专家，在本次大会中，两位专家将针对CFRP相关技术与应用存在的不足，提出相应的解决方法与措施。目前以下为专家简介及其报告简介：

卢春玲

教授、博士

专家简介：

卢春玲，博士，教授。长期致力于预应力碳纤维布加固钢筋混凝土构件关键技术及力学性能和结构抗风数值模拟研究。在混凝土桥墩主动约束加固技术和设计理论方面取得重要研究成果。主持国家自然基金及广西自然科学基金等项目6项，授权发明专利5项，实用新型专利5项，获得教育部科技进步一等奖1项。在《Engineering Structures》等国内外权威期刊发表学术论文30余篇，其中SCI收录9篇，EI收录8篇。

报告题目：

《预应力CFRP加固RC柱的关键技术与力学性能》

报告简介：

鉴于传统的黏贴CFRP加固技术存在强度使用效率不高，结构胶老化剥离等技术缺陷，可对其施加预应力，充分利用强度同时还可缓解应力滞后问题，使得被加固柱核心混凝土变“被动约束”为“主动约束”。但如何对锚具和施工工艺进行优化，提高预应力CFRP的预应力度，减小预应力损失，一直是制约其研究与应用的关键技术。本报告通过自制一套基于“楔销原理”的“楔片式”锚具，可有效提高预应力CFRP的预应力度与使用效率，并阐述RC柱经该技术加固后的力学性能。

朱万旭

主任、教授

专家简介：

朱万旭，教授，博士生导师，现为广西智慧结构材料工程研究中心主任、中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分会副秘书长、中国钢结构协会理事。享受国务院特殊津贴，广西特聘专家、桂林理工大学教授。先后获国家科技进步奖一等奖、北京市科学技术一等奖、广西科学技术发明一等奖等奖励10余项，主编交通部标准1部，授权发明专利30余项。

报告题目：

《CFRP筋束非粘结锚固结构及其锚固机理》

报告简介：

CFRP多筋束拉索是重大工程用钢制拉索的理想替代品，工程界热切期盼，但其锚固结构及机理尚有待于发展完善。目前，其主流的锚固结构依靠粘结力，存在粘结剂老化失效和CFRP筋束单根滑脱而导致整束失效的隐患。本文提出内锥填料握裹与单根挤压的复合型锚固结构，不依赖粘结力即可锚固CFRP光圆多束筋。通过理论推导、数值分析和试验测试相结合，探索该锚固结构的锚固机理，推导出其抗滑脱和高效锚固的影响规律，提供了一种可靠的CFRP多筋束拉索设计方法。

据悉，卢春玲教授和朱万旭教授在本次混凝土及预应力混凝土大会的学术报告《预应力CFRP加固RC柱的关键技术与力学性能》及《CFRP筋束非粘结锚固结构及其锚固机理》将安排于27日，让我们敬请期待。

四、参会方式

第二十一届混凝土及预应力混凝土大会

于2022年11月27日~28日由智慧测联视频号线上直播，扫描下方二维码即可关注。不收取会议费。

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