碳纤维布加固桥梁受力分析:
1.将抗拉性能优良的碳纤维布用粘结材料粘贴到梁体底面或箱梁内壁上,使其与原结构布置的钢筋一道共同承受拉力,以提高旧桥的承载能力。与其他加固方法相比,碳纤维布保证在设计荷载范围内与原结构共同受力,且改变原有结构的应力分布程度小。
2.沿桥梁的主拉应力方向(或与裂缝正交方向)粘贴碳纤维布,两端分别设置锚固端,可约束混凝土表面裂缝,防止裂缝扩大,提高构件抗弯刚度、减少构件挠度、改善梁体受力状态。
3.应根据实际情况合理使用碳纤维布加固钢筋混凝土梁式桥,因碳纤维布在加固混凝土构件时,在提高受弯承载力的同时还影响受弯构件的破1坏形态。当碳纤维布用量过多时,构件的破1坏形态由碳纤维被拉断引起的破1坏转变为混凝土被突然压碎破1坏。还因碳纤维为完全弹性材料,它与钢筋共同工作会减弱钢筋塑性性能,碳纤维布用量过多,构件延性将有所降低。
4.碳纤维布加固后桥梁结构物后破1坏形式变化为突然性(拉断或剥离等脆性破1坏),其承载力极限状态应按碳纤维抗拉强度的2/3进行抗弯承载力计算,不能按普通钢筋混凝土考虑。
5.碳纤维布可提高混凝土梁抗剪承载力,其作用机理类似箍筋,同时还能明显改善构件的变形性能,增强构件的变形能力。
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墙体加固中碳纤维布的应用
碳纤维布在墙体加固的应用,首先可以从墙体受力的角度来分析。墙体在服役过程中,主要承受上部荷载传递的压力。而碳纤维布虽说抗拉强度高,但其质软且自身抗剪强度几乎可以忽略,无法承受压应力的作用,因此碳纤维布适用于受弯与受拉构件加固,不适用于墙体受压加固。
另一方面,不同基材的墙体与碳纤维布的整体工作性能也大不相同。常用墙体包含砌体墙与混凝土墙,碳纤维布与混凝土基材能够形成整体共同工作,但在砌体墙中由于砌体表面水泥砂浆整体性较差,导致碳纤维布在砌体墙加固中,易发生水泥砂浆剥离破1坏,造成加固失效。
那么,碳纤维布到底能在墙体加固中起到怎样的作用呢?大量实验证明,在保证碳纤维布锚固的情况下,碳纤维布加固墙体能够有效参与墙体受剪作用,改变破1坏形式,提高墙体抗剪承载力与抗震性能。
事实上,在墙体加固中,碳纤维布加固具有很高的局限性。当墙体承载力不满足要求、或墙体配筋率不符合要求时,宜采用增大截面加固法或钢筋混凝土面层法对墙体进行双面或单面的加固。利用这两种方法能够有效提高墙体抗压承载力,但需注意植入钢筋能否保障新旧结构共同工作,因此在增大截面或钢筋混凝土面层法中,植筋胶将是影响质量的重要因素。
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预应力碳纤维板加固技术是身体之外预应力技术和黏贴碳纤维片材加固技术的综合性和改善,选用有涂型环氧树脂胶的碳纤维板开展预应力预应力,操纵并修补梁预制构件的形变和裂痕,随后将其黏贴、钢筋锚固在梁预制构件上,与一般非预应力碳纤维片材加固技术对比,预应力方式使碳纤维(CFRP)片材事先支承,其应变力落后水平足以改进,不但能够充分运用碳纤维高强度特点、提升混泥土梁的承载能力,并且可以大大提高加固梁的性能指标。