Reforço de pontes e túneis

1. Aplicação de material FRP em engenharia de pontes

1.1 Reforço e modernização da estrutura da ponte

Em alguns projetos de renovação estrutural de pontes, o uso de material FRP não é apenas conveniente para a construção, mas também tem efeito de melhoria óbvio na capacidade de suporte da ponte e tem forte resistência à corrosão. Normalmente, FRP ou folhas de FRP são usadas para reforçar pontes, que podem ser flexionadas para melhorar a resistência das pontes. No processo de manutenção e reforço de pontes de aço, deve-se prestar atenção à reação elétrica do aço e do carbono na estrutura, portanto, medidas preventivas correspondentes devem ser tomadas. E ao escolher o material FRP, devemos observar que seu módulo elástico é consistente com os requisitos do projeto.

1.2 Em vez de reforço comum

Em alguns ambientes corrosivos, o FRP pode ser usado para substituir barras de reforço comuns como barras de reforço para melhorar a resistência à corrosão da estrutura. Por exemplo, viga de concreto armado ou tabuleiro de ponte podem ser usados como reforço de FRP como reforço principal. Na aplicação prática, a ligação entre FRP e concreto é o ponto-chave da estrutura de concreto FRP. Para melhorar a resistência da ligação entre o FRP e o concreto, geralmente é necessário um tratamento especial de deformação ou rugosidade na superfície do FRP durante a pultrusão. Os métodos de processamento incluem indentação, colagem de areia ou enrolamento de filamentos para formar fios. Especificamente, os principais fatores que afetam o desempenho da ligação entre o FRP e o concreto incluem a forma de deformação da superfície do FRP, a espessura da camada protetora de concreto, a resistência do concreto e o diâmetro e o comprimento enterrado dos membros do FRP.

1.3 Tendões protendidos para estruturas de concreto protendido

A protensão no FRP pode não apenas dar total liberdade às propriedades do material do FRP, mas também melhorar efetivamente a resistência a rachaduras e a rigidez das vigas de concreto do FRP. Na prática, existem dois tipos de vigas e barras protendidas in vivo e in vitro. Se a seção da estrutura de concreto não for fácil de organizar muitas barras protendidas in vivo, ou se forem necessárias barras de FRP para reforçar, a tecnologia de protensão externa pode ser usada. Mas, na prática, a aplicação de tendões protendidos ainda é a principal aplicação.

1.4. Elemento de força aplicado à ponte suportada por cabos

Os cabos principais, cabos estaiados e suspensórios de algumas pontes suportadas por cabos geralmente estão localizados fora da viga. Esse tipo de estrutura fica em um estado de alto estresse por um longo tempo, então ocorrerá corrosão sob tensão. A durabilidade do cabo pode ser melhorada em um curto período de tempo usando medidas tradicionais, mas os sintomas não serão curados. Os materiais FRP, devido à sua boa durabilidade e resistência à fadiga, podem ser fundamentalmente resolvidos. Além disso, devido à alta resistência do material FRP, ele pode ser usado no cabo principal ou cabo da ponte suportada por cabos, o que também pode melhorar efetivamente a eficiência do suporte e a capacidade de extensão da ponte.

FRP na engenharia de túneis

2. Aplicação do FRP na engenharia de túneis

Na engenharia de túneis, a aplicação do FRP é principalmente nos seguintes aspectos:

Primeiro de tudo, grades FRP, grades FRP não só têm forte durabilidade, mas também peso leve, alta resistência, tão fácil de construir e bom efeito. A grade FRP tem sido amplamente utilizada na engenharia de reforço de túneis e novas estruturas. Ele pode desempenhar um papel melhor no controle da deformação da rocha circundante quando combinado com âncora.

Em segundo lugar, o FRP é usado como barra de tensão da estrutura do túnel. Na engenharia de túneis, não importa qual método de projeto seja adotado, a estrutura principal do túnel estará inevitavelmente na rocha circundante com condições ambientais muito ruins, e problemas corrosivos também são muito proeminentes. Em vista dessa situação, se o material FRP for usado como o principal reforço estrutural, devido à sua boa resistência à corrosão, ele pode resolver melhor o problema. No entanto, também existem alguns problemas, porque o módulo de elasticidade do FRP não é alto, então os membros de concreto FRP podem apresentar deformação ou problema de rachadura. E é impossível fazer gancho ou moldagem de FRP no canteiro de obras, então o processo de construção é relativamente inconveniente.

Finalmente, a aplicação do desempenho de detecção de FRP, o FRP não só tem boas propriedades mecânicas, mas também tem o desempenho de detecção de material funcional correspondente, então ele pode ser usado não apenas para o reforço estrutural, mas também como um sensor. Por exemplo, durante o processo de deformação da força, a resistência da barra de CFRP mudará, o que reflete suas características perceptuais. Se essa característica do material FRP for totalmente utilizada na detecção e monitoramento da função da estrutura do túnel, não apenas o estresse real da estrutura pode ser refletido com precisão, mas também a inconveniência do controle artificial no período posterior pode ser evitada.