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山东碳纤维布加固案例
来源:2016年01月25日
  碳纤维板作为一种新型建材,因其质轻、耐腐蚀、片材很薄、抗拉强度高而被广泛应用。碳纤维片材加固法亦被视为梁式桥加固补强、提高承载能力。尤其是当桥高受限制时的首选加固方法.
  加固混凝土构件时,按构件的不同受力特点,用粘结材料将碳纤维片材有序地粘贴于构件表面,实现对构件变形的约束,并因此而提高构件的极限强度和承载能力。碳纤维片材的抗拉强度和弹性模量都很高,厚度一般小于2mm。
  碳纤维片材加固桥梁计算方法通常与钢筋混凝土构件计算方法类似。由于加固构件属于二次受力构件,需要考虑碳纤维材料的滞后应变。碳纤维加固由于材料的特殊性.其独特的受力特点为:
  (1)与传统的其他加固方法相比,能最小程度地改变原有结构的应力分布。保证在设计荷载范围内与原结构共同受力。
  (2)沿桥梁的主拉应力方向粘贴碳纤维片材,可约束混凝土表面裂缝,防止其再扩展,从而达到提高构件抗弯刚度,减少构件挠度,改善梁体受力状态的目的。
  (3)碳纤维片材由于主受力方向不同,有单向受力和双向受力片材之分,可以根据不同的受力特性与方向,选择不同的片材。
  (4)碳纤维片材加固混凝土时,在提高其受弯承载力的同时.还可能影响受弯构件的破坏形态。当碳纤维片材用量过多时.构件的破坏形态将由碳纤维被拉断引起的破坏转变为混凝土突然压碎破坏;同时,由于碳纤维为完全弹性材料,它与钢筋共同作用会减弱钢筋塑性性能对构件延性的影响。碳纤维片材用量过多,构件延性将有所降低。因此,碳纤维片材用于钢筋混凝土梁式桥的加固补强时。应根据实际情况合理使用。
  (5)由于碳纤维片材加固后,在最后破坏时的突然性,其承载能力极限状态不能按普通钢筋混凝土来定义,所以,一般按碳纤维抗拉强度的2/3(或更低)进行抗弯承载力计算。
  (6)碳纤维片材也可用于提高混凝土梁的抗剪承载力,其作用机理同箍筋类似。同时还可以明显改善和增强构件的变形能力。
  (7)碳纤维片材与混凝土之间的粘结性能,本质上是接触面之间的相互作用。其宏观上表现为液态聚合物浸润表面后形成的机械锁结;微观上表现为分子扩散后相互缠结作用、化学键作用、静电吸引作用或其他复合作用。
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