碳纤维加固混凝土结构的研究

2022-02-26 浏览次数:465

碳纤维在加固升级改造应用中,用得较多的设备方法是塑胶板材。在板材中,布状原材料需要量比较大,且方法更加健全,法国、日本、澳洲、欧洲地区等国均早已拥有相对性的标准、规范。而筋材在结构加固中适用公路桥梁的身体内预应力筋加固。由于良好的抗腐蚀烛性、耐疲倦性能以及有利于建筑施工等性能,近几年来其需求量正渐渐地提升,目前,我国相关碳纤维加固结构的应用,重要可以归纳为以下一些方面:

一、抗拉强度加固性能

在混凝土结构的受拉区粘帖碳纤维,可有效提高其载重能力,抑制间隙扩展。碳纤维加固后混凝土结构的损坏特性与水泥混凝土结构以及粘钢加固的混凝土结构有较大的区别,其承重能力的计算方式也不一样。世界各地*教授的剖析主要是集聚在碳纤维加固水泥混凝土梁的抗拉强度性能、损坏样子、承重能力计算、伤害要素以及碳纤维加固后混凝土结构梁的截面变形、间隙开展等方面。近些年,很多*教授对负载状况下碳纤维加固梁开展了承受能力性能试验科研和定义分析,试着创建起充分考虑二次承受能力的抗压强度承重能力计算方式、落伍应变力及跨中挠度值的计算方式。

二、抗弯强度加固性能

在水泥混凝土梁的受剪区侧面粘帖碳纤维能合理有效的提高其抗剪能力,建筑项目中较常见的受剪加固方法有侧面粘帖、U型黏贴和包裹粘帖3 种方式,之中以包裹粘帖预期效果较好。伤害碳纤维抗弯强度加固性能的主要参数有梁的配箍率、混泥土的抗压强度、碳纤维配筋率、梁的剪跨比、碳纤维的粘帖方式与钢筋搭接长度性能、碳纤维及粘合胶本身的原料性能等。目前,世界各地抵御剪加固的科研关键包括损坏系统软件和承重能力的计算等方面,之中承重能力计算的理论模型,一般是在钢筋混凝土构造排架结构理论模型的基石上,提高碳纤维抵御剪承重能力无私奉献项。

三、建筑抗震等级加固性能

依据项目外包碳纤维管教塑性铰区水泥混凝土以提高水泥混凝土的极限压应变力,可提高预制件构件延性,有利于机构的建筑抗震等级加固。目前世界各地很多*教授进行了项目外包碳纤维加固水泥混凝土柱、梁柱节点乃至构造的建筑抗震等级性能试验科研、基础知识分析和建筑项目应用研究,明确指出了相应的碳纤维管教混泥土的热应力-应变力关系的计算数字模型。

研究表明,侧边管教弹性模具和侧边管教抗拉强度是伤害碳纤维管教混凝土结构延性特性和应力应变曲线耗能性能的二种重要基本参数。此外,科研在钢管混凝土和钢套管水泥混凝土的研究基础上,**次明确指出了管教钢管混凝土的界定,在这里类新型钢管混凝土柱中,为提升结构的建筑抗震等级性能,在较有可能造成塑性铰的部位设置了碳纤维打横附加管教。附加套箍能有效地操纵或延迟钢管混凝土柱中通长的无缝管在塑性铰区开展一部分伸屈,提高了结构的载重性能与延性,从而改善建筑抗震等级性能。世界各地早已有很多应用碳纤维加固建筑构造柱与桥柱的典型案例。为有利于建筑施工,还设计开发出了碳纤维自动式缠线系统。

四、消除疲劳加固性能

碳纤维塑胶板材加固预制件构件的疲倦可分成弯曲疲倦和截剪疲倦2种,根据承载能力方式又可分成常幅负载和起吊承载能力下的抗压强度问题。碳纤维塑胶板材加固预制件构件的疲劳强度,除了与原先混凝土结构的消除疲劳能力有关外,还与碳纤维加固一部分的疲倦开裂能力以及碳纤维塑胶板材与水泥混凝土网页页面的消除疲劳损坏能力有关。水泥混凝土抗拉强度疲倦基础知识可以用以分辨应该有混凝土结构的消除疲劳能力,碳纤维塑胶板材商品的消除疲劳能力可以依据材料力学实验解决,但相关碳纤维塑胶板材与水泥的界面的消除疲劳损坏能力的科研把握甚少,目前仅有少量检测结果,这类研究表明,在不断、移动承载能力实际效果下,网页页面的粘合能力有减少的发展趋向。

五、预应力筋专业性

对于刚渡过大的受弯构件或开裂较为严重的水泥混凝土梁、板,简单的碳纤维贴片加固法没法有效地提升其弯曲应变,原料的作用没法获得熟练掌握。采用预应力筋碳纤维加固专业性可平衡加固梁的一部分承载能力,有效减少加固梁的挠度值变形,缓解梁开裂,减少裂缝宽度,降低较初期摆脱损坏的几率,提高梁的承重能力。目前,一些*教授对碳纤维预应力筋加固专业性在不一样负载下的碳纤维预应力张拉制作工艺、**部钢筋搭接长度防范措施、预应力筋危害及提高计算、网页页面负载造成及消除疲劳性能等行业进行了一些试验科研和定义分析,并开始了建筑施工实际应用。

六、耐用度加固性能

世界各地对碳纤维加固模板工程的耐用度性能开展了多种多样內容的试验科研,科学研究基本参数包括预制件构件类型(梁、柱)、碳纤维种类(AFRP,CFRP,GFRP)、粘帖方式(环向、切向)、地理环境类型(室温、干区、融冻)、环氧树脂胶类型等。研究表明,在严苛标准下CFRP比GFRP性能好,干区作用下,CFRP管教试件的抗拉强度与延性没有降低,弯曲应变得到提高,而GFRP管教试件的抗拉强度与延性都降低了,弯曲应变未受影响;融冻作用下,CFRP和GFRP管教试件的抗拉强度与延性显著降低,弯曲应变未受影响,与室温及干区循环的效果下试件比照,受冻融作用试件的毁坏方式更具备强对流天气。海平面侵蚀后,一般钢筋混凝土梁、柱与CFRP加固混凝土结构梁、柱的承重能力都降低,但CFRP加固水泥混凝土梁的弯曲应变几乎未遭到一切的伤害。

七、填充墙加固性能

国外许多文献研究了碳纤维塑胶板材加固混凝土加气块墙与墙面的抗弯强度性能、总平面图外与总体内抗拉强度性能、沿通缝的抗弯强度性能、简易承载能力实际效果下的短时间理论力学性能、低周往复承载能力试验以及模拟地震承载能力试验,并给予了碳纤维加固填充墙的方案设计建议;

对采用碳纤维缠绕加固砖柱的理论力学性能、砖拱和帆拱的加固性能也完成了科研。试验数据显示,墙壁的损坏方法由加固前的可塑性截剪损坏变成了加固后延性弯曲损坏,较大提高墙体的变形能力、抗拉强度和延性,能有效降低截剪变形,改善钢架结构整体的延性与建筑抗震等级性能,提高填充墙的承重能力。从我国研究现状看,绝大部分的內容集中在碳纤维加固后的墙片在平面内水平低周持续承载能力实际效果下的建筑抗震等级性能科研上,科学研究数据显示,碳纤维加固可以明显提高墙壁的总平面图内能力抗压强度,提升变形能力,改善结构的延性。

八、钢构架加固性能

碳纤维除了选用钢构架的抗腐蚀、耐腐蚀和别的一般性的加固外,对钢结构建筑及不锈钢制品等的加固方法自主创新也愈发变成了大家所属意的问题。目前科研重要关键重点围绕碳纤维对钢构架的失调加固、网页页面黏结性能及承载能力的传输效应、承重能力计算方式以及加固后消除疲劳性能等行业开展。

九、其他加固性能

解决以发生爆炸事故为核心的较端组织以及别的灾祸日趋较为严重的伤害,结构抗爆日益变为科学研究的实时热点,碳纤维由于其众多优点,在设计方案抗爆中有宽广的应用前景。早已有的研究成果表明,碳纤维用于抗爆加固可有效提高预制件构件和结构类型的抗爆性能抗冲击以及抗人为要素灾祸性能。世界各地一些*教授对碳纤维加固安全事故后混凝土结构、碳纤维加固结构的抗扭性能、可靠性以及加固木结构房屋、连接功能、隧道工程施工等*特组织均做了一些科研。


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