标准规范下载简介
GB50608-2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》.pdf5.5.1～5.5.3砌体表面处理同混凝土加固构件的表面处理类 似。表面平整度控制以能良好粘贴纤维布为宜。找平材料应能与 被加固砌体及粘贴树脂均能有可靠强度。处理后的表面应为砌块 新面或找平材料，没有明显的突起、凹陷及表面起伏，防止纤维布 受拉时发生剥离。纤维布在两个相交表面上连续布置时，应按纤 维布加固混凝土构件的要求做好光滑连续处理。
6.1.1FRP筋混凝土构件指仅用一种FRP筋作加强纵筋、同时 采用FRP筋或防腐钢筋（如环氧树脂涂层钢筋）作为箍筋的构件 预应力FRP筋混凝土构件指预应力筋采用FRP筋、同时采用 FRP筋或防腐钢筋（如环氧树脂涂层钢筋）作为加强纵筋和箍筋 的构件。在FRP筋混土结构巾，由于高强度FRP筋的极限强 度不易充分发挥，同时考虑到GFRP筋具有相对的价格优势，建 议FRP筋的选择依次为耐碱GFRP筋、AFRP筋、CFRP筋。 GFRP筋有耐碱的和不耐碱的，不耐碱的GFRP筋在碱性环境中 性能显著降低，因此FRP筋混凝士结构中的GFRP筋应选择耐碱 的。预应力FRP筋应选用高强度FRP筋，而GFRP筋由于强度 不是特别高且易产生徐变断裂，不宜用作预应力筋，因此本章要求 采用预应力FRP筋应选用CFRP筋或AFRP筋。 6.1.2FRP筋的弹性模量较低，因此FRP筋混凝土构件的裂缝 宽度和挠度常成为设计FRP筋混凝土构件的控制因素，所以 FRP筋混凝上构件应首先进行正常使用极限状态的裂缝宽度和 变形计算，算得需要的FRP筋的截面面积后，再进行承载能力极 限状态的验算。 6.1.3徐变断裂是指FRP筋在低于其抗拉强度的拉力的长期作 用下发生断裂的现象，这是FRP材料特有的问题，钢材则不存在 这一问题。为了保证FRP筋在结构设计基准期内不发生断裂，其 长期承受的应力不能大于某一个限值。由于目前国际上关于徐变 新裂的研究还不充分，关于徐变折减系数的取值尚未得出统一的 结论。为了安全，徐变断裂折减系数的取值应偏于保守。根据国
度和挠度常成为设计FRP筋混凝士构件的控制因素，所 P筋混凝土构件应首先进行正常使用极限状态的裂缝宽度 形计算，算得需要的FRP筋的截面面积后，再进行承载能力 状态的验算。
内外已有试验数据，CFRP筋、AFRP筋和GFRP筋的徐变断裂折 减系数至少不应低于1.25、2.0、3.5。考虑到CFRP筋的材料分 项系数为1.4，CFRP筋在荷载效应标准组合下的应力限值不应 大于抗拉强度设计值，因此将CFRP筋、AFRP筋和GFRP筋的 徐变断裂折减系数分别取为1.4、2.0和3.5。考虑徐变断裂及环 境影响，FRP筋和预应力FRP筋在荷载效应标准组合下的应力 不得超出其应力限值fs,lim° 6.1.4由于先张法中的FRP筋与混凝土的粘结性能还需进一步 研究，因此本章规定预应力FRP筋的张拉采用后张法。借鉴ACI 规范中关于预应力CFRP筋、AFRP筋的张拉控制应力上限分别 为0.65f.和0.50fu，本章中AFRP筋的环境折减系数取值比 ACI规范中略高，因此将AFRP筋张拉控制应力上限值适当增 加，调整后CFRP筋和AFRP筋的acon上限值分别为O.65f和 0.55fik。 如果控制应力取值过低，则预应力FRP筋在经历了各项损失 后，对混凝土产生的预压应力过小，不能有效地提高预应力混土 构件的抗裂度和刚度。而且绍兴某环境整治综合工程施工组织设计方案，如果预应力过低：为了给构件提供相 司的抗裂度所需FRP筋的根数增多，锚具数量增多，张拉锚固成 本增加。因此，给出CFRP筋和AFRP筋张拉控制应力下限值分 别为0.40fm和0.35fk。
内外已有试验数据，CFRP筋、AFRP筋和GFRP筋的徐变断裂折 减系数至少不应低于1.25、2.0、3.5。考虑到CFRP筋的材料分 项系数为1.4，CFRP筋在荷载效应标准组合下的应力限值不应 大于抗拉强度设计值，因此将CFRP筋、AFRP筋和GFRP筋的 徐变断裂折减系数分别取为1.4、2.0和3.5。考虑徐变断裂及环 境影响，FRP筋和预应力FRP筋在荷载效应标准组合下的应力
6.2FRP筋混凝士受弯构件
6.2.1由于FRP筋是非金属的材料，耐腐蚀性能好，裂缝宽度的 限定主要取决于对安全感和美观的要求。经征求专家意见并参考 国外权威数据，将FRP筋混凝土构件的最大裂缝宽度限值放宽至 .5mm。结构构件的挠度限值取决于结构构件正常使用要求，因 此度限值仍与一般混凝土结构相同。如果设订中对构件的裂缝 宽度和挠度有更为严格的要求，FRP筋混凝土受弯构件不能满足 时，可对FRP筋施加预应力，关于预应力FRP筋混凝土构件的相
关条文见本章6.3节
6. 2. 2 出于 FRP 筋的弹性模量不高,因此在 FRP 筋混凝
6.2.3在受弯构件短期刚度B。基础上，并考虑荷载效应
组合的长期作用对度增大的影响给出公式（6.2.3）
化证文 弯构件相同，具体规定见现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB 50010 第 8. 2. 1 条,
6.2.5认为FRP筋混凝土受弯构件正截面的应变关系符合平藏 面假定。FRP筋的应变不应超出其极限拉应变。本节的etb、ffe 和M的计算公式适用矩形截面FRP筋混凝士梁，
6.2.5认为FRP筋混凝土受弯构件正截面的应变关系符
变以达到构件延性设计的自的。有别于钢筋，FRP筋是一种弹脆 性材料，没有屈服阶段，因此钢筋混凝土的延性设计理论并不完全 适用于FRP筋混凝土设计。国内外试验表明，FRP混凝士截面 的破坏模式可以划分为FRP筋断裂和混凝土压碎两种破坏模式。 由于FRP筋的弹性模量较低，因此不论出现何种破坏模式，构件 在破坏前还是会表现出一定的大裂缝宽度和大变形特征。在
FRP筋混凝土构件的设计在既满足强度又满足刚度要求白 下，任何一种破坏模式的出现都是允许的。t就是界定构件 何种破坏模式的平衡配筋率。
何种破坏模式的平衡配筋率。 6.2.7当构件的配筋率ps小于平衡配筋率m时，构件发生FRF 筋断裂的破坏模式，FRP筋有效设计应力fe取设计强度fd。当 构件的配筋率p,大于平衡配筋率p时，构件发生混凝土压碎的破 坏模式，FRP筋未拉断，其有效设计应力ffe根据配筋率大小按 式(6. 2. 7)分pm 预应力FRP筋混凝土受弯构 6.3.3、6.3.4和spb之间的大小关系受到预应力大小的影响。 当预应力较小而FRP筋的极限延伸率较高时，平衡相对受压区高 度Stp.b小于界限相对受压区高度b，FRP筋达到极限拉应变发生 在钢筋屈服之后；当预应力较大而FRP筋的极限延伸率又较低 时，平衡相对受压区高度sip,b大于界限相对受压区高度Sb，FRP筋 达到极限拉应变发生在钢筋屈服之前。 预应力FRP筋混凝土受弯构件应满足Sfp，b 6.3.5按照受压区高度与两类平衡受压区高度的关系，区分为两 6.3.8当构件中有普通钢筋时，裂缝宽度仍应满足《混凝土结构 计规范》GB50010中规定的限值。当构件中仅有FRP筋，贝 宽度要求参见6.2.1条说明 6.3.9预应力筋中的应力为有效预应力与正常使用荷载 筋的应力增量应考虑弹性模量修正 筋的应力增量应考虑弹性模量修正。 劳的应力增量应考虑弹性模量催 .3.I3预应力FRP筋混凝土受弯构件斜截面受承载力的计 算类似于钢筋混凝土构件，参考《混凝土结构设计规范》GB50010 相关条文及本规范中6.2.9条规定进行。 6.4.1FRP筋的抗压强度远低于其抗拉强度，在受弯构件中不 考虑其抗压强度。光圆表面的FRP筋的粘结性能较差，因此不允 许在FRP筋混凝土受弯构件中采用。 6.4.2为了防止构件发生一裂就断的破坏形式，需限制纵尚 5.4.4FRP筋的可靠锚固需要有足够的保护层厚度，本条 有因为筋的转向而下降。本条规定的曲率半径是上限，如有 经验时可适当放宽。 剪应力作用下表现出明显的非线性/软化；而当FRP管受力方向 有相当数量纤维时，材料基本表现为线性。基于此，为减小该种材 料非线性的影响，本规范推荐在角铺设层合管受力方向铺设足够 的纤维。当由于工艺或其他原因不能采用上述两种铺层方式时， 为减小三种耦合刚度以及材料偏离纤维方向非线性的影响，应合 理设计铺层方式。 混凝土结构，若混凝土强度等级太低，易使组合结构的力学性能不 能充分发挥，并且界面连接强度也较低，故规定组合结构中混凝土 强度等级不低于C30。因混凝土在组合结构中的结构功能主要是 受压，这正好能发挥其抗压性能好的主要优点，混凝土部分配筋或 不配筋对组合结构的性能的影响都不很明显，故可配钢筋也可不 配钢筋。由于组合结构中的混凝土体量较大，多为依附于 施工成型，混凝土收缩、徐变及温度变化都会使组合结构产生 内力，故结构设计中应考虑这些影响， Efx,k FRP圆管混凝土短柱压缩试验所得之极限轴向 应变标准值。 相应地，第4.4.5条和第4.4.6条中纤维环向极限应变εru,k 应由下式确定。 应当指出，在本规范第4.4节的受压构件加固设计规定中，并 未考虑截面受力状态对FRP约束作用的影响。这是因为，在受压 构件加固设计中，通过FRP约束作用产生的混凝土强度的提高通 常较为有限（在设计中通过控制FRP用量来实现），因此截面受力 方便，混凝土等效矩形应力图系数β（中和轴高度系数）统一取为0.9 亦与加固构件相同。 在偏压构件正截面承载力计算中，对钢筋（包括受拉及受压钢 筋）合力及其对截面中心的力矩的计算采用了较为精确的计算公 式，而并未采用加固构件设计中规定的简化公式（见规范第4.4.11 条）。这是因为，和加固构件不同，FRP管混凝土构件中的FRP 管其有一定的轴向刚度，而配（钢）筋率通常较低，采用第4.4.11 条规定的简化公式有可能造成较大误差 7.2.6FRP管混凝土构件的抗剪承载力采用了混凝土、箍 FRP三部分叠加的简化计算方法，研究认为这三部分并不是同时 达到各自的峰值，为了考虑这一因素的影响，可通过降低纤维允许 拉应变et的取值来考虑。FRP管抗剪承载的计算沿用了桁架 比拟公式。 7.3.2在该组合构件中，FRP管主要对混凝土提供约束以 相当数量的轴向纤维时，为避免处于双轴应力状态的FRP管达到 极限状态时对混凝土提供的约束应力过小，限制其达到极限状态 时的轴向压应力与其单轴抗压强度的比值。为考虑该组合构件中 的钢管在大应变情况下由于局部屈曲造成的承载力下降，当径厚 比超过40时，对钢管的屈服强度进行适当折减；同时，为避免钢管 局部屈曲造成的承载力下降过大，限制其径厚比的最大值。 7.3.3该组合构件中 FRP 管环 7.3.3该组合构件中FRP管环向极限应变值根据正交异性板弹 性方程计算得出，如式（7.3.3）所示。该式中采用FRP管混凝士 构件达到极限状态时的轴向及环向应变值，并考虑了由空心率引 起的构件达到极限状态时轴向压应变的增大和相应的环向应变的 减小。 FRP约束实心混凝士柱类似，但应通过式（7.3.4）考虑空心率对 约束混凝士轴向极限压应变的影响。 FRP纳束实心混凝士柱类似，但应通过式（7.3.4）考虑空心率对 7.4.1保证FRP管与混凝土之间、混凝土和钢管之间无相对滑 移是FRP管组合结构中各组成部分共同工作的关键。试验发现 仅加膨胀剂并不能完全保证各组成部分间不发生相对滑移，为安 全起见要求采取抗滑移措施如设置剪切连接键。FRP管切割时 会产生很多粉末，吸附在内管壁会影响FRP管与混凝土的粘结， 浇捣混凝土前必须清除干净。 查混凝土的质量，为此对FRP管内混凝土的浇捣质量尤需予以重 视，如有异常则必须采用超声波检测进行确认 8.1.3FRP构件的材料为完全弹性材料，并且这种弹性接 8..4无全抗剪连接是指最大弯矩截面到零弯炬截面间的所有 抗剪连接件的抗剪能力都大于或等于极限状态下平衡条件确定的 各连接件所受的剪力。清华大学进行了FRP波形板、干法粘接 FRP小工字梁、螺栓剪力钉等剪力连接的试验研究，国内外其他 单位也进行过粘接横向的树脂混凝土条、FRP销钉等形式的剪力 连接的研究，结果表明，各种本条规定的连接方式均能提供可靠的 剪力连接，同时容易保证施工质量 见行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《钢结构设计 》GB50017的规定。根据清华大学的试验结果，此条规定中 要求是合理且偏于保守的 8.1.6组合梁的挠度可按弹性方法计算，是因为组合梁 件的材料为线弹性，在荷载标准组合作用下产生的截面矩不会 使混凝土翼板进人明显的塑性，界面的剪力连接件也处于弹性 但如果混凝土翼板出现开裂，应考虑其影响，忽略受拉区混凝土的 刚度贡献。 充分发挥，而FRP受拉断裂、剪切断裂和界面剪力莲接破环等破 坏形式其有明显的脆性，应在结构设计中予以避免，如果不能避 免，应适当进行承载力折减以保证结构具有足够的承载力安全储 据FRP构件的支承方式和施工荷载按弹性方法计算FRP构件的 强度、稳定性和变形，并满足相应的技术规范要求。使用阶段组合 梁的承载能力极限状态验算，可不考虑FRP构件初始内力对组合 梁极限承载力的影响，但组合梁的变形计算，应考虑使用阶段荷载 产生的变形与施工阶段FRP构件的变形进行登加。 .1.9FRP构件的有效应力比为构件的设计应力与设计强 较高时会出现徐变断裂。以GFRP构件为例，因试验证明GFRP 材料的徐变系数不超过2.1，故GFRP构件的设计应变应控制在 其极限应变的1/2.1以内，由此推得GFRP的设计应力不应超过 其设计强度的1/2.1=0.48，故可偏安全的规定GFRP构件考虑 长期荷载影响的有效应力比不超过0.4，CFRP、AFRP构件的有 效应力比规定推导证明类似。 忽略它们的作用。 4组合梁达到受弯承载力极限状态，混凝土翼板上边缘的混 凝土压应变达到极限压应变，受压混凝土塑性特征充分表现，采用 等效矩形应力图形反映混凝土翼板的受力情况，既体现了混凝土 的塑性特征，文使计算分析简化。但这种简化仍保证混凝土受压 区合力的大小和作用位置不变，并且采用抗压强度设计值作为平 均应力进行计算是偏于安全的。 5组合梁达到受弯承载力极限状态时，FRP构件仍处于弹 性受力状态，截面上的正应变分布仍保持线性关系，可根据平截面 假定确定截面上各点的正应变。因FRP构件顶板和底板厚度较 小，整体弯曲在顶板和底板厚度上造成的应变不均匀程度很小，故 可近似认为顶板和底板应变沿其高度均勾分布，并按顶板和底板 中心线上的应变简化计算。文因FRP材料为弹脆性材料，FRP 构件一般由应变控制设计，故组合梁FRP构件应采用最大应变强 度理论控制构件任一点的正应变不超过材料的极限应变。在此限 定内，梁内任一点的正应力可根据虎克定律表示成该点的弹性 模量E，与其正应变e的乘积Ere。FRP构件顶板和底板极限正 应变设计值d取为0.01，是根据本规范第3.2.5条、第3.2.8条 和第8.1.9条规定分析计算确定。 8.2.2组合梁截面抗弯承载力计算，考虑了混凝士翼板厚度大于 有效受压区高度和混凝土翼板厚度小于等于有效受压区高度两种 情况，同时考虑了防止FRP构件各部分发生强度破坏。通常情况 有效受压区高度和混凝土翼板厚度小于等于有效受压区高度两种 情况，同时考虑了防正FRP构件各部分发生强度破坏。通常情况 下，组合梁FRP构件顶板和底板的轴向应变较大，此处采用FRP 构件顶板和底板在轴线方向上的最人平均应变进行控制。当构件 中可能出现较大的横向应力时，应采用复合材料力学理论进行横 向应力计和强度校核 8.2.3组合梁截面中性轴位于混凝土翼板内时，因FRP构件受 8.2.3组合梁截面中性轴位于混凝土翼板内时，因FR 8.2.3组合梁截面中性轴位于混凝土翼板内时，因FRP构件受 拉，故不会因其截面单薄而失稳；中性轴位于FRP构件顶板内时， 因混凝土翼板帮助顶板受压而增大了组合梁的受压区高度，并且 顶板离中性轴近而压应力小，故也不会使顶板受压失稳。因此，从 优化设计角度考虑，组合梁的受压区高度宜设计在混凝土翼板内 或FRP构件顶板内。满足此条件的组合梁，梁的纵向稳定条件 般满足，故可不进行梁的纵向稳定验算。设计合理的组合梁应便 FRP尽量受拉，以达到较好的经济性 8.3.1组合梁受剪承载力计算依据以下假定： 1在承载能力极限状态，组合梁的受弯承载力和受剪承藏力 可分开考虑，不计其相互影响。试验证明，FRP构件的腹板承担 了FRP构件中的绝大部分剪力，故从简化计算和偏于安全考虑 假定组合梁的剪力全部由FRP构件的腹板承担，不计混凝土板 和FRP构件顶板、底板的抗剪强度贡献。 2计算分析和试验证明，组合梁受剪承载力极限状态时，腹 板的剪应变沿板高变化不大，剪应力图的曲线很平缓，又根据腹板 的纤维铺层和刚度沿组合梁高度基本不变的实际情况，为简化计 算和偏于安全考虑，故假定腹板的剪应力沿腹板高度均匀分布，腹 板的剪应变达到其极限剪应变设计值。 清华大学的理论研究表明，组合梁混凝土翼板分担的剪方随 翼板厚度的增大而增大，且分担的剪力占总剪力的比例与h/h 近似呈线性关系，但从简化计算和偏于安全考虑，不计混凝土翼板 的抗剪强度贡献 8.4.1组合梁的界面连接采用脂混凝土条、FRP波形板、FRP小 8.4.1组合梁的界面连接采用脂混凝土条、FRP波形板、FRP小 8.4.1组合梁的界面连接采用脂混凝土条、FRP波形板、FRP小 工字梁等剪力连接件构造和按完全抗剪连接设计，是根据FRP构 件截面单薄的构造特征和材料特性决定的。横向贯通的剪力连接 件不仅易于和其上的混凝土翼板和其下的FRP构件连成结构整 体，还能增大FRP构件顶板的局部强度、刚度和稳定性，并能提供 保证组合梁正常工作的完全抗剪连接。当有可靠依据时，也可采 用型钢和FRP型材等刚性剪力连接件，但不宜采用单个、独立的 柔性剪力连接件。 组合梁的界面连接效果，主要取决于界面上连接件的材料性 能、构造方式及数量。当连接材料和方式确定时，连接件的数量确 定是组合梁界面连接设计的主要内容。连接件的数量主要由界面 上的剪力大小和作用方式决定。设计时，将梁从弯矩最大点到弯 矩零点划分成若十剪跨区，即将梁划分成从剪力最小变到最大的 若十梁段，分段计算该梁段的剪力连接件数量。将计算所需的剪 力连接件在该梁段均勾布置，是在保证该梁段界面上抗剪合力不 变的前提下使剪力连接件设计和施工简化。 本条中计算公式是根据试验和理论推导确定的。根据剪力段 为最大剪力确定剪力连接件的数量，是偏于保守的计算方法。剪 力连接件的粘接面承担组合梁界面连接的全部剪力，不计其他界 面的抗剪贡献。同时由于剪力连接件的宽度较小，认为剪应力在 粘接面上均匀分布。 8.4.2本条为剪力连接件的构 1剪力件沿梁觉全长设置是为保证组合梁界面具有可靠的 剪力连接；剪力连接件的高度控制是为了增加剪力件高度方向的 约束作用而防正翼板掀起使混凝土翼板与FRP构件间脱离和滑 移，宽度控制是保证剪力连接件本身其有一定的刚度，防止变形过 大。 2对粘接面进行处理以保证粘接质量，剪力连接件的粘接连 接宜在有质量保证的工厂车间中进行。 3试验研究表明，FRP构件和剪力连接件表面进行除蜡去 脂、打磨糙化和清洁处理，能够很好地保证界面的工作性能，防止 出现分离裂缝。 4试验研究表明DB41／T 1635-2018标准下载，对FRP波形板开孔可使翼板混凝上连成 整体以增强翼板和界面的结构性能，波形板不开孔的混凝土翼板 与FRP构件之间的界面连接性能不够理想。 8.5.3组合梁的长期抗弯刚度考虑了混凝土收缩和 8.6.2根据重庆交通大学大量的FRP箱梁（单箱单室 室箱染）及国内外FRP梁的试验研究结果，并参照我国航空 复合材料设计手册规定，明确FRP箱形截面构件有关纤维铺 向、铺层厚度、铺层方式及夹芯、蒙皮材料选择标准、构造方 定，是保证FRP构件尽善尽美，避免工程应用因构造不当引 结构失误。 8.6.3本条为混凝土翼板的构造要求： 1因混凝土翼板底层受FRP构件保护，无混凝土开裂后受 水、气及有害介质渗人裂缝锈蚀钢筋的担忧，故混凝士翼板若配钢 筋，则在界面处的混凝土保护层不受混凝土结构规范有关保护层 的限制。 2混凝土翼板的配筋可使混凝土翼板的整体性增强，提高剪 力连接件的作用，增大组合梁的界面连接效果。施工中比较容易 实现，建议采用。 混凝士翼板的配筋，通过粘接莲接构造或机械莲接构造与翼 板底层的剪力连接件连成结构整体的构造要求，可增大组合梁的 界面连接效果，提高组合梁的整体结构性能。并且，这种构造工艺 上也因同类材料粘接连接而易于实现，并且效果较好 统书号：1580177577 定 价：37.00元 GBT18451.1-2012风力发电机组设计要求定 价：37.00元