Nyheder
01
FRP Bridge Decks: Et revolutionerende materiale i brokonstruktion
08-12-2023 17:29:17
Lorem Ipsum er simpelthen en dummy tekst fra trykkeri- og sætningsindustrien. Lorm Ipsum har været industriens standard dummy-tekst, tog en kabys af type og krybede den for at lave en typeprøvebog. Lorem Ipsum er simpelthen dummy tekst af trykkeri og sætning Lorem Ipsum er simpelthen dummy tekst af trykkeri og sætning industrien. Lorem Ipsum er simpelthen dummy tekst fra trykkeri og sætning industrien.
Brugen af fiberforstærket polymer (FRP) brodæk transformerer landskabet for brokonstruktion.
Traditionelle broer lavet af armeret beton og stålkonstruktioner har længe været plaget af rust og betonnedbrydning, hvilket ikke kun forkorter broers levetid, men også potentielt fører til alvorlige sikkerhedsrisici. Dette problem er særligt akut i kystområder med høj kloridionkoncentration, hvor korrosion af broer er et betydeligt problem. Forbedring af holdbarheden af brodæk er således blevet en stor udfordring inden for broteknik.
FRP betragtes som et ideelt materiale til at forbedre holdbarheden af broer på grund af dets fremragende korrosionsbestandighed. FRP-brosystemer kommer generelt i to typer: alle-FRP-strukturer og FRP-beton-kompositdæk med en række forskellige tværsnitsformer. Sammenlignet med traditionelle armerede betondæk tilbyder FRP-dæk adskillige fordele: De er præfabrikerede på fabrikker, lette og hurtige at installere; de modstår effektivt korrosion fra issalt, havvand og chloridioner, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostningerne; deres lette vægt reducerer belastningen på bærende strukturer; som et elastisk materiale kan de vende tilbage til deres oprindelige tilstand under lejlighedsvis overbelastning; og de har en god træthedspræstation. I praktiske applikationer bruges FRP-dæksystemer ikke kun i nye brokonstruktioner, men er også velegnede til renovering af gamle broer, der erstatter traditionelle betondæk. Dette reducerer ikke kun dækkets vægt, men forbedrer også broens bæreevne og korrosionsbestandighed.
De bærende egenskaber af FRP-brodæk omfatter hovedsageligt bøjningsmomenter, forskydningskræfter og lokaliseret tryk. Et helt FRP-dæk består typisk af øvre og nedre FRP-beklædning og en bane, hvor den øvre beklædning bærer kompression, den nedre beklædning bærer spændingen, og banen modstår primært forskydningskræfter, mens den forbinder de øvre og nedre skind. I FRP-beton/trækompositdæk placeres beton eller træ i kompressionszonen, mens FRP hovedsageligt bærer spændinger. Forskydningskræfterne mellem dem overføres gennem forskydningsforbindelser eller klæbemetoder. Under lokaliserede belastninger oplever FRP-dæk også bøjnings-, stansnings- eller knusningskræfter; asymmetriske belastninger genererer også torsion på sektionen. Da FRP er et anisotropt og ikke-homogent materiale, skal dets mekaniske ydeevneparametre bestemmes gennem laminatdesign, hvilket gør designet af FRP-dæk relativt komplekst, hvilket kræver tæt samarbejde mellem designere og professionelle FRP-leverandører.
Der findes flere typer FRP-brodæk, som kan kategoriseres i fem hovedtyper: Type A er FRP-sandwichpaneler; Type B er samlet hulplader af FRP-profiler; Type C er FRP frontplader med hule profilerede kernepaneler; Type D er FRP-beton/trækompositpaneler; og Type E er udelukkende FRP-overbygninger. Disse typer af FRP-brosystemer er blevet anvendt i flere ingeniørprojekter.
Fordelene ved FRP-brosystemer inkluderer deres lette, stærke korrosionsbestandighed, hurtige installation, høje strukturelle styrke og lave samlede vedligeholdelsesomkostninger. Især med hensyn til vægt er FRP-brodæk 10 % til 20 % lettere end traditionelle armerede betondæk, hvilket betyder, at de kan forbedre broers bæreevne og levetid. Derudover, på grund af korrosionsbestandigheden af FRP, yder dækkene sig usædvanligt godt mod udfordringer med is, sne eller saltvand, der bruges til afisning i kolde områder, med en forventet levetid på 75 til 100 år. På grund af FRP-materialers høje styrke er deres designkrav desuden ofte strengere end traditionelle materialer, men faktiske testdata viser, at ydeevnen af FRP-brodæk langt overstiger specifikke krav, hvilket sikrer en høj sikkerhedsfaktor.
Der er dog nogle ulemper ved FRP-brodæk, såsom høje råvareomkostninger, og hver bro kræver individuelt design. Da FRP-teknologi er relativt ny, betyder det, at yderligere designomkostninger er nødvendige. På grund af de betydelige strukturelle forskelle i FRP-brodæk for hver bro er producenterne desuden nødt til at skabe individuelle forme eller udvikle fremstillingsprocesser for hvert projekt, hvilket fører til lavere produktionsvolumener. På trods af disse udfordringer giver anvendelsen af FRP-brodæk i broteknik stadig et bredt udviklingsperspektiv.