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      碳纖維加固是否在混凝土行業無所不能?

      更新時間:2016-05-24 12:23:41點擊次數:3235次
      碳纖維加固雖說在混凝土修補體現了很多的影響力,不僅能夠使CFRP高強特性得到提早表現,還在二次受力之前就有較大的應變,然后有效減小乃至消除CFRP片材應變滯后的景象,到達非常好的加固效果。預應力發生的反向彎矩,可抵消一部分初始荷載的影響,進步運用期間的承載力,使構件華夏有裂縫寬度減小乃至閉合,并約束新裂縫的呈現,然后進步構件的剛度,減小原構件的撓度,改進運用期間的功能。碳纖維的變形=初始變形+荷載...

      碳纖維加固雖說在混凝土修補體現了很多的影響力,不僅能夠使CFRP高強特性得到提早表現,還在二次受力之前就有較大的應變,然后有效減小乃至消除CFRP片材應變滯后的景象,到達非常好的加固效果。預應力發生的反向彎矩,可抵消一部分初始荷載的影響,進步運用期間的承載力,使構件華夏有裂縫寬度減小乃至閉合,并約束新裂縫的呈現,然后進步構件的剛度,減小原構件的撓度,改進運用期間的功能。碳纖維的變形=初始變形+荷載致使的變形,而對應這兩部分變形的膠粘劑剪切變形又別離散布于構件的兩頭和跨中區域,使得膠粘劑的剪切變形散布更為均勻,可有效防止粘結損壞。


      纖維增強塑料(FRP)加固混凝土構造技能是土木工程中開展起來的一項新式加固技能。因為具有強度高、高模量、耐腐蝕、耐疲憊和易加工等長處,這種新式的碳纖維加固資料在鋼筋混凝土加固范疇的使用越來越廣泛。經過FRP資料外包混凝土能夠使混凝土在三相受壓狀況下作業,其抗壓承載才能和變形才能明顯進步,并且能夠使構造中的軸壓構件與抗彎構件的力學功能得到改進,在加固范疇具有無窮的使用空間。碳纖維加固技能開始于20世紀80年代,于90年代后期在中國迅速開展起來,現在國內外許多科研單位和高校就碳纖維加固混凝土構件這項新技能進行了許多的理論研討和探索。

      1碳纖維加固技能的特色

      (1)化學功能穩定。碳纖維資料對溫度具有杰出的適應性,對酸性、堿性,鹽也有杰出抗性,并且抗紫外線和防水等方面功能也比較好。

      (2)具有較高的強度。比重僅為鋼材的四分之一,它的碳纖維拉伸強度卻為鋼材的7~10倍,在對鋼筋混凝土構造進行加固補強過程中,碳纖維資料強度高、模量高級優良的物理功能能夠得到極好的使用,然后能夠進步構造及構件的承載力和延性。

      (3)施工簡略。用碳纖維加固不需求大型東西,占用施工場地少,并且不必濕作業,現場運用時根據尺度需求能夠選用剪刀或刀片裁剪,其施工工效是張貼鋼板工效的4~8倍。

      (4)適用范圍廣。碳纖維資料能夠根據需求恣意裁剪,不只不改變構造形狀,并且不影響構造外觀,所以被廣泛使用于不相同構造類型。

      2國外研討使用現狀

      在20世紀80年代初,日本人就敞開了碳纖維技能在加固技能中的使用,專門研討開展修正加固新技能,把碳纖維布像貼鋼板相同貼到混凝土上。政府機構組織協調,制造商們研發資料,工程公司進行運用研討,迅速地將這門技能運用到工程實踐中。1991年,瑞士首要進行橋梁碳纖維加固試驗研討,并在同年7月成功用于伊巴赫橋的加固工程。1995年神戶大地震后日本的碳纖維加固混凝土技能迅速開展。到1997年,英國至少有30座橋梁選用了碳纖維加固。

      GangaRao等進行了三面包裹碳纖維片材加固鋼筋混凝土梁的抗彎試驗和耐久性試驗。結果表明:張貼碳纖維的混凝土試件在溫度、濕度、氣候的改變和化學腐蝕下能夠堅持杰出的作業功能,梁的極限強度和剛度都有進步,進步程度和碳纖維的張貼量有關,有損害試件用碳纖維加固后強度和剛度功能與無損害試件加固的相似。

      Malek對受剪加固梁中FPR承擔的剪力的核算進行了理論剖析,評論了各種參數對受剪承載力的核算辦法,評論了各種參數對受剪承載力的影響,并提簡化核算公式。

      H.Ichinalsu選用不相同類型的CFRP對板加固進行試驗理論研討剖析。結果表明:加固時的張貼資料能夠以網格的方式,只要凈距離??<200mm,板的裂縫與CFRP的相對位置對受力功能無直接影響;單向的CFRP比CFRP織物容易張貼,作業量較少。

      Saadatmalnesh等進行了鋼筋混凝土梁張貼玻璃纖維板加固的試驗,結果表明加固后的梁,尤其是低配筋梁抗彎強度進步、裂縫寬度削減,試件的延性有所下降,以為在進行加固時挑選好膠黏劑的耐性和張貼面非常重要。


      3國內研討使用現狀

      中國進行土建工程碳纖維加固研討開始于90年代末,選用碳纖維加固混凝土構造也只是中國近十幾年的工作,例如北京人民大會堂、前史博物館、天津普濟河道立交橋等物的補強修正,以及對河北邯鄲、張家口橋梁的加固等。

      歐陽熠等在彈性理論的基礎上剖析了線性荷載效果下張貼片材加固的鋼筋混凝土梁端部粘結剪應力和較大粘結剪應力,提出了對較大粘結剪應力的影響要素及在均布荷載和會集荷載效果下的剪應力核算辦法。

      李榮等按極限平衡法進行了張貼碳纖維加固鋼筋混凝土梁的規劃核算,為了防止碳纖維拉斷的脆性損壞,有必要對碳纖維的極限應變加以約束。

      吳剛等進行了張貼碳纖維抗彎加固無加載前史的鋼筋混凝土梁試驗,在極限平衡狀況基礎上提出了加固后梁正截面承載力的核算辦法。

      趙彤等經過試驗研討了碳纖維張貼量關于鋼筋混凝土梁受彎功能的影響,以為能夠將碳纖維布的面積等效成鋼筋面積后參照正截面承載力核算公式進行核算。

      曹雙寅等進行了外貼玻璃纖維加固鋼筋混凝土懸臂板的試驗,以為正截面承載力核算辦法能夠用于對張貼玻璃纖維加固的構件的剖析。


      4碳纖維加固混凝土存在問題

      碳纖維復合資料加固混凝土雖然具有許多長處,但是在理論研討和實踐使用方面仍是存在許多的缺少。(1)碳纖維的力學特性的研討缺少,缺少相應的數據剖析致使通常經過實踐經驗來加固,沒有相應的施工標準和技能攻略。(2)關于碳纖維疲憊以及抗震功能的研討也不行透徹。關于碳纖維布的加固辦法是不是能夠進步節點核心的抗震承載才能需求進一步進行研討。(3)相配套的構造粘合劑的耐高溫性缺少。(4)碳纖維加固混凝土的造價本錢過高。(5)碳纖維對某些十字穿插的混凝土構件加固難以實現。

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