美新建FRP桥梁遍布传感器 为未来应用积累数据
来源：中国复材展组委会  2021-04-19 10:35:07
本文阅读次数:1639

文章关键词： FRP桥 基础建设

原文：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-10721.html       日前，一座位于美国田纳西州中北部、由Structural Composites公司开发的复合材料桥成为老旧基础设施可持续性改造方案的又一成功案例。

       该桥是全州乃至全美数千座小体积乡村桥梁之一，已服役数十年，被评定为存在结构缺陷的老旧桥梁。此次改造，采用内嵌光纤传感器的纤维增强复合材料桥面板替代了年久破损的混凝土桥面。该项目由先进复合材料制造创新研究所（IACMI）主导实施， 田纳西复合材料应用集团（CAG）带领差不多12家私营公司与业界组织和大学研究人员共同完成。


       根据美国土木工程学会的统计，全美61.7万座桥梁中大概有8%存在结构缺陷，急需维修。复合材料成本低、维护费用少，是适合乡村桥梁建设、维修的新材料。

       “复合材料桥梁已经在Morgan县产生了积极影响，”Morgan县道路主管Joe Miller表示，向政府正在寻找一种安装速度快、建设费用低、维护费用少的形式桥梁，“我们县有许多桥梁，州内也有数百座桥梁急需维修，必将因新技术收益。”


       桥面尺寸为16 x 25平方英尺，具有较高强度，且比传统混凝土桥板轻90%。整个桥面由两块8 x 25英尺的耐腐蚀FRP桥板组成，在工厂内完成生产。由于桥板很轻，工人们将其运至桥梁所在地，仅用叉车一天就可以完成安装，大幅缩短了安装时间和能量消耗。

       IACMI技术经理、CAG项目管理副总裁John Unser表示，复合材料桥板已经问世了超过20年，其性能和安全性全面超越了美国国家高速公路和交通运输协会制定的相关标准。但是一到实际应用，许多交通管理部门，特别是一些小地方的管理部门，就会对复合材料桥梁产生质疑。

       IACMI及其合作者正在对Morgan县的桥梁工程进行全面研究，并对传统混凝土桥梁和全复合材料桥梁的造价进行对比。Unser称，报告成果将于全美各级政府、交通管理部门和土木工程届分享，希望他们能对FRP越来越了解。

       田纳西大学纤维复合材料制造中心的部分师生也是该项目的参与者，他们在桥板制作过程中将光纤传感器预埋入其中。这些高密度传感器被用于监测复合材料桥面系统，提供关键性能和安全数据，从而为桥梁等老化基础设施提供可持续的解决方案。 此外，由该大学开发的无线技术通过云计算实现了对桥梁响应和交通量的远程监测。

       “缺乏耐久性测试数据是无法将碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维复合材料应用到土木工程的主要原因之一，”田纳西大学教授、IACMI材料与工艺研究员Dayakar Penumadu表示，“这为新材料和新技术的应用造成了阻碍，因此迫切需要通过IACMI项目来进行应用示范。面板是桥梁上最容易受损的部件，我们让传感器遍布整块面板，从而在未来数年里为我们提供宝贵的性能数据。” 文章来源：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-10721.html

文章关键词： FRP桥 基础建设