與傳統橋梁模板相比,定型橋梁模板在以下幾方面具有突出的優勢。 1、定型橋梁模板架設速度快;俄羅斯莫斯科中心城區的某人行橋采用FRP結構,其上部結構架設僅耗時2個小時,而常規的結構一般都需要2天;美國NewYork州某車行橋的改造,采用FRP結構替換技術,僅用2天,而常規方法則預計需要10天左右。因此,采用FRP橋梁體系可大大加快建設速度,應用于跨線橋、城市中心區橋、交通偏遠區橋梁和在役橋梁翻新將具有很好的經濟效益和社會效益。同時,在提高災后應急能力以及快速反應能力方面也具有重要的應用前景。 2、定型橋梁模板抗腐蝕能力強;構成FRP的纖維和基體材料都是耐腐蝕的非金屬材料,在結構中應用可避免腐蝕破壞所帶來的各種危害和損失。傳統結構的腐蝕、劣化問題非常嚴重,不僅影響了橋梁的正常使用和壽命,還造成大量的安全和事故隱患。FRP橋梁具有的抗腐蝕性能能夠保證其長期使用的可靠性,一方面可提高結構的安全性能,另一方面可降低了維護運營的投入。并且FRP具有色澤鮮艷持久的特點,不需要特殊維護,適合建造景觀橋。 3、抗定型橋梁模板超載和抗疲勞;傳統的橋梁結構設計以延性和變形能力獲得一部分結構的安全儲備,而復合材料的力學性能表現為線彈性,主要依靠承載力提供安全儲備,設計合理的FRP橋梁比傳統材料橋梁的實際承載力要高。同時FRP在破壞前卸載不會發生塑性變形,因此FRP橋即使經歷超載也可恢復原狀,對繼續使用的影響很小。此外,FRP材料的抗疲勞性能遠遠優于傳統結構材料,非常適合在承受動載的橋梁結構中應用。由于FRP橋梁具有這樣的特點,可提高交通系統的適應能力,對于我國當前的實際應用及發展具有重要意義。 4、定型模板抗震性能好。由于FRP的力學性能優越,可以減小構件的尺寸,減輕上部結構的自重,從而減小了在地震中受到的慣性力,此對于抗震較為有利。同時,由于承載力儲備較大,也進一步提高了FRP橋梁的抗震能力。此外,由于其自重輕,在震后的快速修復與重建中具有顯著的優勢,尤其是在交通不便的情況下。因此,FRP橋梁在地震區的優勢更為顯著。 5、定型橋梁模板可實現更大跨度。超大跨度的橋梁是人類進步和經濟發展的需求之一。由于鋼材和混凝土的自重較大、強度有限,隨著跨度的增大,自重的影響將不斷增大,傳統的結構形式和材料將難以適應更大跨度的需要。FRP因其高強、輕質、耐腐蝕的優點,被認為是實現大跨度結構的理想材料。雖然目前還僅處于研究階段,但超大跨度橋梁將是FRP橋梁的重要發展方向,而常規FRP橋梁的研發與應用則是超大跨FRP橋的基礎。 總之,由于橋梁的安全性、適用性、耐久性、施工要求和維護要求方面的結構需求,橋梁結構與其它建筑結構相比具有如下特點:不可重復,不可完全試驗,荷載復雜,使用環境極端,使用期限長,制約因素多,體量較大。由于這些特殊要求使得復合材料能夠在橋梁模板中具有更好的應用前景。 |