在公路橋梁中，橋面板直接承受輪壓荷載和環(huán)境荷載，是受超載、腐蝕、疲勞等不利因素影響最直接的構(gòu)件。因此，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土橋面板和正交異性鋼橋板在一些惡劣的環(huán)境下會(huì)很快的銹蝕、開裂、剝離，甚至塌陷，這些給道路交通帶來巨大的隱患和損失。 FRP材料是一種新型結(jié)構(gòu)材料，具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。用FRP制成的夾心橋面板與傳統(tǒng)的橋面板相比有明顯的優(yōu)勢(shì)，它的出現(xiàn)為橋梁工程師提供了一個(gè)很好的選擇。
      FRP夾心橋面板由上下的FRP面層和FRP夾層粘接而成，上面層受壓和下面層受拉承受彎矩，夾層部分主要承受剪力，同時(shí)連接上下面層。根據(jù)FRP夾層板的生產(chǎn)工藝，可以分為拉擠粘接和接觸工藝一次成型兩類。這種組合可以使FRP材料的強(qiáng)度充分發(fā)揮，同時(shí)減輕也了結(jié)構(gòu)的重量。這種橋面板不僅可以直接應(yīng)用在新建橋梁中，還可以替換一些老橋原有的混凝土橋板，使老橋重新煥發(fā)青春，甚至提高荷載等級(jí)。從1996年，美國(guó)開始在中短跨橋梁中應(yīng)用GFRP（玻璃纖維）夾心橋面板，至今已經(jīng)有近百座橋梁，其中有1/3為老橋修復(fù)。近年我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模逐年增大，對(duì)于建設(shè)水平和質(zhì)量的要求也越來越高，其中高性能、高效率、耐久性好是工程結(jié)構(gòu)的迫切要求。FRP橋面板正是適應(yīng)這一要求的產(chǎn)品，它具有以下一些顯著的優(yōu)點(diǎn)：
    （1）自重輕。FRP夾心橋面板的自重約為傳統(tǒng)混凝土橋板的20～40％[1]。使用它可以大大減輕橋面恒載，從而使橋梁的跨度可以更大，車載可以更高。
    （2）施工方便。FRP夾心橋面板在工廠中加工生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝，它的重量輕，甚至可以不用起重設(shè)備，因此運(yùn)輸、安裝都非常方便，可以大大縮短工期。
    （3）耐腐蝕，維護(hù)方便，維護(hù)費(fèi)用低。目前我國(guó)許多橋梁結(jié)構(gòu)都受到銹蝕等問題的困擾，一些工程建成后的維護(hù)費(fèi)用甚至超過了建設(shè)費(fèi)用。而FRP材料具有很好的耐腐蝕性，建成后幾乎不需任何維護(hù)措施，這對(duì)于一些特殊環(huán)境地區(qū)的橋梁建設(shè)無疑是一個(gè)福音。這三個(gè)優(yōu)勢(shì)將使FRP夾心橋面板在橋梁工程中發(fā)揮出傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料難以替代的作用。
       同時(shí)，與其它的結(jié)構(gòu)材料一樣，F(xiàn)RP材料也有一些缺點(diǎn)。首先，F(xiàn)RP材料的彈性模量低。構(gòu)件的變形成為全FRP橋面板的主要控制因素。FRP夾心橋面板必須通過增大構(gòu)件幾何尺寸來獲得幾何剛度，從而提高整個(gè)構(gòu)件的剛度，材料的用量勢(shì)必增大。另一個(gè)問題是FRP材料的價(jià)格相對(duì)較高，使用FRP夾心橋面板的費(fèi)用大約是混凝土橋面板的2～3倍，是正交異性鋼橋板的1.2倍[1]。雖然從整個(gè)橋梁生命周期中的總費(fèi)用來看，F(xiàn)RP夾心橋面板在經(jīng)濟(jì)性上并不差[2]，但是較大的初期投資勢(shì)必會(huì)影響FRP橋面板體系在工程中應(yīng)用的前景。因此，改善現(xiàn)有的FRP夾心橋面板，研究開發(fā)出成本低、性能好的FRP橋面板體系是非常需要的。
       我國(guó)在這方面的研究起步相對(duì)較晚，目前還沒有的定型FRP橋面板的產(chǎn)品。但隨著工程建設(shè)的發(fā)展，成本低、性能好的FRP橋面板將會(huì)在橋梁工程中有很大的需求量。清華大學(xué)土木工程系與北京玻璃鋼研究設(shè)計(jì)院正在聯(lián)合開發(fā)適合中國(guó)國(guó)情的FRP夾心橋面板以及成本低、性能好新型FRP組合橋面板。
       目前，國(guó)外已經(jīng)有多種不同斷面形式的FRP夾心橋面板產(chǎn)品。一般在工廠中按照一定的模數(shù)尺寸加工成型，再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝。常用的連接固定的方式是金屬螺栓連接和粘接。這些FRP橋面板產(chǎn)品的自重為0.75～1.1kN/m2，是傳統(tǒng)橋面板的1/3～1/4；價(jià)格為混凝土橋面板的3～4倍，為鋼橋板的2倍。在HS20級(jí)荷載的作用下，橋板最大變形為L(zhǎng)/450～L/1300，通常一次成型的夾心板的變形比粘接成型板的變形要小一些。世界上最早應(yīng)用FRP夾心橋面板的是1996年在美國(guó)Kansas州Russell附近的無名溝壑上架起的一座公路橋。同年，在加州大學(xué)San Diego校區(qū)內(nèi)也建成一座試驗(yàn)性質(zhì)的小橋，設(shè)計(jì)荷載HS-20。此后，F(xiàn)RP夾心橋面板在美國(guó)發(fā)展迅速，現(xiàn)在已經(jīng)有幾十座中小型橋梁。
       除了將FRP橋面板用于新建橋梁中以外，它還被應(yīng)用在老化橋梁的修理中，即使用FRP橋面板替換原有的混凝土橋板，使橋面結(jié)構(gòu)自重減輕，車載等級(jí)提高，使用壽命延長(zhǎng)。在New York、Maryland、Oregon等地，有十幾座老橋，主要是鋼結(jié)構(gòu)橋，在重修中采用了這種FRP橋面板。由于FRP橋面板的應(yīng)用目前還處在驗(yàn)證階段，初期費(fèi)用是偏高的，當(dāng)應(yīng)用量增大，F(xiàn)RP產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，勢(shì)必使其成本大大降低，近年來，CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用既是例證。因此，讓更多的橋梁設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)也是非常緊迫的。