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碳纖維布加固預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓板新技術(shù)

時(shí)間:2016-03-02 瀏覽量:3242 來源:admin
  碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因其優(yōu)異的力學(xué)性能,成為近年來被大量應(yīng)用于多種結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固中的一種新型材料。同時(shí)隨著橋梁加固技術(shù)的不斷進(jìn)步,碳纖維粘貼補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)在理論設(shè)計(jì)和施工等方面也得到了進(jìn)一步完善和發(fā)展,成為目前研究的熱點(diǎn)。
  采用碳纖維加固的混凝土結(jié)構(gòu),屈服荷載和極限承載力都有明顯提高,碳纖維高強(qiáng)高彈模的特性對結(jié)構(gòu)的剛度提高也有所貢獻(xiàn),結(jié)構(gòu)破壞形式明顯改善,從脆性破壞向延性破壞轉(zhuǎn)變。

  碳纖維布的加固原理
  用于建筑結(jié)構(gòu)加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能,其抗拉強(qiáng)度一般為建筑用鋼材的十幾倍;但是碳纖維材料織成碳纖維布后,其中的各碳纖維絲很難完全共同工作,在承受較低的荷載時(shí),一部分應(yīng)力水平較高的碳纖維絲首先達(dá)到其抗拉強(qiáng)度并退出工作狀態(tài),以此類推,各碳纖維絲逐漸斷裂,直至整體破壞。而使用粘結(jié)劑后,各碳纖維絲能很好地共同工作,大大提高碳纖維布的抗拉強(qiáng)度,故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作,因此粘結(jié)劑對碳纖維布的加固起著關(guān)鍵的作用,它既要確保各碳纖維絲共同工作,同時(shí)又要確保碳纖維布與結(jié)構(gòu)共同工作,從而達(dá)到加固的目的。

  試驗(yàn)方案
  在預(yù)應(yīng)力混凝土空心板跨中混凝土及碳纖維上粘貼電阻應(yīng)變片,按《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ321-90)對預(yù)應(yīng)力混凝土空心板進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)。在1.0倍正常使用短期荷載檢驗(yàn)值作用下持荷30min,其余每級荷載作用下持荷10min。持荷結(jié)束時(shí),使用靜態(tài)電阻應(yīng)變采集儀跟蹤記錄混凝土及碳纖維在各級荷載作用下的應(yīng)力應(yīng)變情況,用百分表量測空心板在各級荷載作用下的撓度變化,用讀數(shù)顯微鏡觀測裂縫寬度并記錄裂縫開展情況。為檢驗(yàn)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的承載力情況,所有試驗(yàn)均做到破壞為止。

  試驗(yàn)結(jié)論
  (1)采取粘貼碳纖維加固預(yù)應(yīng)力混凝土空心板,可以有效地提高預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的承載力。
  (2)在同樣荷載作用下,粘貼碳纖維加固后可以有效減少預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的撓度。
  (3)粘貼碳纖維加固后預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的開裂荷載增大。
  (4)采取粘貼碳纖維加固預(yù)應(yīng)力混凝土空心板,基本不影響構(gòu)件的截面高度及自重,對用戶空間的凈高度及建筑物的其他結(jié)構(gòu)沒有影響。
  (5)試驗(yàn)中碳纖維最大拉應(yīng)變?yōu)?2000με,建議設(shè)計(jì)時(shí)碳纖維抗拉強(qiáng)度取2000MPa。

  結(jié)語
  隨著人們對碳纖維材料的進(jìn)一步深入研究以及碳纖維加固技術(shù)的推廣和實(shí)踐,碳纖維加固的不足會逐步得到克服,碳纖維材料的性能會更加優(yōu)良,碳纖維加固理論及加固技術(shù)將逐步走向成熟,碳纖維加固技術(shù)在工程加固領(lǐng)域?qū)缪菰絹碓街匾慕巧?/span>
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