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建筑物破损到什么时候可以使用碳纤维布加固

文章出处:人气:-发表时间:2021-11-24 16:58【

Carbon Fiber Reinforcement Beam


构件弯曲破坏的典型破坏方式是产生集中裂纹,这些裂纹穿过拉伸区到达压缩区。碳纤维布粘贴在构件拉伸区表面后,构件加载时裂纹难以进一步扩展。因此,跨度中部的集中裂缝“分散”为短、细裂缝,均匀分布在构件的张拉区,增加了构件截面受压区的高度。碳纤维加固提高了受弯构件的承载力.


墩柱结构的脆性破坏主要是由于纵向配筋细节设计不当或侧箍约束不足造成的,导致桥墩柱的强度和韧性较低。采用碳纤维布粘贴在主配筋或配箍不足的截面上,碳纤维布沿柱周缠绕。碳纤维布的高强度、高弹性模量可以有效地抑制柱的侧向变形,提高墩柱的强度和韧性,提高其抗震性能。


碳纤维片材的应用范围很广,主要表现在以下几个方面。


1)梁板结构的加固


(1)在受拉荷载作用下,将碳纤维布粘贴在受拉侧,即中跨下部和连续板上部,连续梁悬臂板和梁支沿配筋方向粘贴。

由于碳纤维片材的弹性模量略大于钢筋的弹性模量,且伸长率小于受力下钢筋的伸长率,因此在结构受力时应首先施加受力。当荷载逐渐增大,达到两者之间的变形协调时,两种力按一定比例分担和分配。。通常在加固前,由于原钢筋的锈蚀,截面面积不足,或由于过载,原钢筋的应力过大。加固后碳纤维分担拉力,大大降低了钢筋的应力,提高了结构的承载力。在弯曲加固的情况下,可以根据力粘贴一个或多个层。高弹性模量板也可以使用,加固效果更显着。


(2)剪切加固

在梁端附近主要拉应力较大的区域,存在二次梁或较大的单元。对于受荷载影响的部分,梁的两侧垂直粘贴补强板,或在梁的底部形成U形环,这相当于增加剪力箍筋以分担原搅拌器的剪力。


(3)抗疲劳加固

工业厂房吊车梁、桥梁、桥面均可粘贴碳纤维片材,以提高结构的抗疲劳性能。最好同时把桥面贴在上面和下面。



2)柱墩加固


(1)中心受压柱的抗压强度,采用碳纤维横向包裹柱中部,在受压区产生环扎效应,可提高柱的抗压强度,降低柱的压缩屈服系数。


(2)偏心受压柱在受拉、受弯作用下沿柱轴线纵向粘贴,可有效加固。


(3)抗震性能加固。在地面展布或台风的侧向力作用下,柱端的弯矩和剪力很大,同时可以进行纵向粘结和环绕。它不仅提高了柱、墩的抗侧力,而且提高了结构的吸能性能,提高了结构的延性,显着地提高了结构的抗侧力能力。


对于框架结构和桥墩柱、高架柱与承台梁的刚性连接,可同时对柱的上端和下端进行加固。对于上端侧向约束较弱的人,只能考虑下端的配筋。


3)封闭和保护

粘贴碳纤维片材可以封闭结构裂缝。修补前还可以用环氧树脂密封更宽、更深的裂纹,从而控制裂纹的进一步扩展,防止水分的渗透导致钢筋的腐蚀。同时,它还具有提高耐蚀性的作用。这是结构加固时关闭和保护的副作用。相反,一些已损坏但承载力未降低的结构也可作为主要效应进行封闭、保护和修复,同时也存在结构加固的副作用。


此外,碳纤维加固也适用于钢筋混凝土结构,如特殊结构,高层结构,坦克,涵洞和隧道。


目前,碳纤维加固主要应用于桥梁和一般建筑物的梁板结构加固,其次是桥墩柱的抗震加固,其他结构加固只占很小的一部分。


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