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09一级结构工程师基础考试辅导:碳纤维复合材料加固混凝土结构技术

www.zige365.com 2009-10-23 14:53:11 点击:发送给好友 和学友门交流一下 收藏到我的会员中心

  (2)提高受弯承载力

  由于碳纤维布具有抗拉强度高的特性,可以将碳纤维布粘贴在构件的受拉表层,使之与混凝土共同承担拉应力,以提高构件的受弯承载力,达到加固补强的目的。粘贴碳纤维布后,受弯构件的受弯承载能力明显提高,有效的抑制了裂缝的开展,构件的变形能力和延性性能得到显著改善[4]。影响受弯加固效果的主要因素有碳纤维布的材料性能、碳纤维布的宽度和层数、粘结剂质量、粘贴质量、加固前构件的受荷情况、纵筋配筋率、构件截面尺寸等。

  (3)提高抗震能力

  由于碳纤维布能够约束构件的开裂,提高构件的刚度和抵抗变形的能力,当需要提高构件的抗震能力时,亦可用碳纤维布进行增强和增韧。尤其对于钢筋混凝土梁柱节点和受轴向力作用的钢筋混凝土柱,往往要求进行构件的抗震设计。采用碳纤维布粘贴于梁柱节点范围,或对钢筋混凝土柱进行包裹,可以明显改善结构中混凝土构件的延性,增加耗能能力,具有良好的抗震加固效果[6]。此时,应考虑轴压比、碳纤维布用量、配箍率、长细比等因素对碳纤维布加固构件的变形能力和抗震性能的影响。

  (4)提高抗疲劳能力

  对于承受动力荷载或重复荷载的构件,设计时要求具有足够的抗疲劳性能,抗疲劳能力的大小与其截面尺寸、配筋率、纵筋类型和荷载级别等有关。用碳纤维布进行钢筋混凝土梁和预应力钢筋混凝土梁的加固,经200 万次重复荷载作用后,加固构件的强度和刚度不会降低,也不会发生剥落和脆断现象[7]。如果采用预应力碳纤维布加固的形式,预应力碳纤维布的存在,使构件中纵筋的应力幅值有所降低,减少了发生疲劳破坏的可能。而始终处于高应力状态的碳纤维布具有良好的抗疲劳性能。其综合效应使所加固构件的疲劳寿命大大提高,疲劳变形有所减小,构件的疲劳抗裂性能得到较大提高,从而延长构件的使用寿命。

  4. 结 论

  碳纤维复合材料的耐久性好,抵抗酸、碱腐蚀的能力强,对原结构的影响较小,施工方便,具有其他加固手段所不具备的优点。用碳纤维复合材料进行混凝土结构的加固,可以有效的提高混凝土结构的承载能力,改善结构的变形性能,增强结构的抗震能力,提高结构的抗疲劳性能,综合加固效果显著。但是,碳纤维复合材料加固混凝土结构技术仍存在一些不足之处。

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