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你知道碳纤维加固技术的研究现状吗

发布时间:2020-7-19 来源:http://rickyjr.com/news146.html

在长期自然环(huan)境和服(fu)务(wu)环(huan)境的(de)(de)双重(zhong)(zhong)作用下,以及(ji)社会需求的(de)(de)变(bian)(bian)化(hua)、设计标准(zhun)的(de)(de)提(ti)高等诸多(duo)(duo)因素的(de)(de)影响下,建筑结构(gou)加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)(gu)研究具(ju)有重(zhong)(zhong)要的(de)(de)社会效(xiao)益和巨大(da)的(de)(de)经济(ji)效(xiao)益。近(jin)年来,随着(zhe)人们对(dui)建筑加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)(gu)的(de)(de)重(zhong)(zhong)视(shi),对(dui)其研究项目的(de)(de)投(tou)入也(ye)越(yue)(yue)来越(yue)(yue)多(duo)(duo),相应的(de)(de)研究成(cheng)果也(ye)越(yue)(yue)来越(yue)(yue)多(duo)(duo)。目前(qian),工程中常用的(de)(de)钢(gang)筋混凝土结构(gou)加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)(gu)方(fang)法(fa)(fa)主要有:加(jia)(jia)(jia)(jia)大(da)截面加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)(gu)法(fa)(fa)、钢(gang)骨复合(he)加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)(gu)法(fa)(fa)、外包钢(gang)加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)(gu)法(fa)(fa)、预应力(li)(li)加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)(gu)法(fa)(fa)、改变(bian)(bian)受(shou)力(li)(li)体系加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)(gu)法(fa)(fa)、FRP片材(cai)粘贴法(fa)(fa)等。其中,碳纤维布具(ju)有轻质、高强、高刚度(du)、抗疲(pi)劳、减振和耐腐(fu)蚀等特点,使得其加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)(gu)技(ji)术(shu)发展迅速。

与传统加固(gu)技术(shu)相比(bi),粘贴碳纤(xian)维布加固(gu)混凝土(tu)结(jie)构(gou)具(ju)有以下技术(shu)优势(shi):高(gao)强高(gao)效;结(jie)构(gou)简单。现(xian)场(chang)无(wu)需大(da)型(xing)施工机械和固(gu)定设(she)备,占用(yong)(yong)施工场(chang)地少(shao),无(wu)湿(shi)作(zuo)(zuo)业,工作(zuo)(zuo)效率高(gao);耐腐蚀性和耐久性;不要增加组件(jian)的自重和体积;应用(yong)(yong)范围广。特别(bie)是(shi)对于异形结(jie)构(gou)、受(shou)恶劣(lie)环境影响的结(jie)构(gou)以及抗震(zhen)要求(qiu)高(gao)的结(jie)构(gou)的加固(gu),显示出(chu)其独(du)特的优势(shi)。

国内外(wai)专家学(xue)者对钢管混凝土结(jie)构做(zuo)了大(da)量的研究,主要包(bao)括以下(xia)几个方面(mian)。

1.受弯构(gou)件的(de)加固

碳纤维(wei)布加固受(shou)损混凝土(tu)梁的应用(yong)主要是利用(yong)碳纤维(wei)的抗(kang)拉承(cheng)载(zai)力特(te)性,将(jiang)碳纤维(wei)布粘贴在(zai)构(gou)件的受(shou)损部位,使(shi)其与混凝土(tu)一起(qi)承(cheng)受(shou)荷载(zai),从而(er)提高构(gou)件的承(cheng)载(zai)力,达(da)到加固效果。

(1)抗弯承载(zai)力研(yan)究

郑州大学(xue)的钱伟(wei)和(he)高丹盈通过了(le)9根初(chu)始损(sun)伤的CFRP板加固(gu)(gu)钢(gang)(gang)筋混凝(ning)土梁、6根CFRP板直接加固(gu)(gu)钢(gang)(gang)筋混凝(ning)土梁和(he)3根钢(gang)(gang)筋混凝(ning)土梁的抗弯性能试验。结果表明,CFRP板加固(gu)(gu)钢(gang)(gang)筋混凝(ning)土梁的抗弯性能得(de)到有效改善(shan)。初(chu)始荷载、初(chu)始裂缝和(he)加载历(li)史对(dui)钢(gang)(gang)筋混凝(ning)土梁的裂缝发展、刚度、屈服荷载和(he)极限荷载有不(bu)同(tong)的影响。

(2)抗剪承(cheng)载力研究

抗(kang)剪加(jia)固(gu)(gu)主要是(shi)将碳纤(xian)维布粘贴(tie)在构件的(de)剪跨比上,起(qi)到类似于箍(gu)筋的(de)作用,从而(er)提高构件的(de)抗(kang)剪承载力。武汉理工(gong)大学刘(liu)木宇等。疲(pi)劳损伤后(hou),用U形碳纤(xian)维布加(jia)固(gu)(gu)钢筋混凝(ning)土受剪梁(liang),然后(hou)对加(jia)固(gu)(gu)后(hou)的(de)梁(liang)进行(xing)疲(pi)劳试验。试验结果表明(ming),在疲(pi)劳荷载作用下(xia),CFRP能明(ming)显降(jiang)低加(jia)固(gu)(gu)梁(liang)中的(de)箍(gu)筋应变,从而(er)提高梁(liang)的(de)疲(pi)劳寿命。

2.受压构件的加(jia)固

研究结(jie)果表(biao)明(ming),用CFRP板约束的(de)混(hun)凝(ning)(ning)土圆形(xing)或方(fang)形(xing)柱(zhu)(zhu)的(de)承载(zai)力和(he)(he)延(yan)性(xing)均有较(jiao)大(da)提(ti)高。清(qing)华(hua)大(da)学的(de)张克和(he)(he)叶列平对三组碳纤维布加(jia)固混(hun)凝(ning)(ning)土柱(zhu)(zhu)在不同损伤程度后的(de)反向受(shou)压和(he)(he)弯曲荷载(zai)作用下的(de)抗震性(xing)能(neng)进行了试验(yan)研究。研究结(jie)果表(biao)明(ming),碳纤维布周(zhou)向粘贴可以(yi)提(ti)高受(shou)损混(hun)凝(ning)(ning)土柱(zhu)(zhu)的(de)抗剪承载(zai)力和(he)(he)延(yan)性(xing)系数,大(da)大(da)提(ti)高柱(zhu)(zhu)的(de)变形(xing)和(he)(he)耗能(neng)能(neng)力,从而(er)提(ti)高结(jie)构在地(di)震作用下的(de)耗能(neng)能(neng)力。用CFRP加(jia)固受(shou)损混(hun)凝(ning)(ning)土柱(zhu)(zhu)可以(yi)显著改善柱(zhu)(zhu)的(de)裂缝状态(tai),抑制裂缝的(de)进一步(bu)发展(zhan)。

3.框架(jia)接(jie)缝的加固

近(jin)年来,国内(nei)许多研(yan)究者也对碳(tan)纤维(wei)加(jia)(jia)固框架(jia)节(jie)(jie)点(dian)进行(xing)了研(yan)究。结果表明,碳(tan)纤维(wei)加(jia)(jia)固未受损节(jie)(jie)点(dian)的承载(zai)力(li)(li)、刚度和(he)变(bian)形均(jun)有(you)(you)所(suo)提高(gao)。对于受损节(jie)(jie)点(dian),碳(tan)纤维(wei)加(jia)(jia)固节(jie)(jie)点(dian)的极限承载(zai)力(li)(li)有(you)(you)所(suo)提高(gao),提高(gao)幅度与未受损节(jie)(jie)点(dian)相(xiang)近(jin),即(ji)损伤(shang)已经减轻(qing)

用(yong)CFRP加(jia)固(gu)的(de)(de)(de)受损框架结构具有很强的(de)(de)(de)抗反复荷载能力。试件达到最大(da)承载力后,承载力随着位移(yi)的(de)(de)(de)增加(jia)略(lve)有下降,即承载力退化(hua)较(jiao)小;根据(ju)低周反复试验结果,CFRP加(jia)固(gu)受损混(hun)凝(ning)土框架在(zai)模(mo)拟地震作用(yong)下的(de)(de)(de)破坏机制为:梁端和柱(zhu)端形成塑性铰的(de)(de)(de)混(hun)合机制。受损的(de)(de)(de)B英寸梁柱(zhu)节点混(hun)凝(ning)土断裂,柱(zhu)根混(hun)凝(ning)土被压(ya)碎(sui),但(dan)都发(fa)生在(zai)碳纤(xian)维板之(zhi)间(jian),结构具有良好的(de)(de)(de)延性。


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