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碳纖維布加固預應力混凝土空心樓板新技術

時間:2016-03-02 浏覽量:708 來源:admin
  碳纖維增強複合材料因其優異的力學性能,成爲近年來被大量應用于多種結構補強加固中的一種新型材料。同時隨著橋梁加固技術的不斷進步,碳纖維粘貼補強技術在理論設計和施工等方面也得到了進一步完善和發展,成爲目前研究的熱點。
  采用碳纖維加固的混凝土結構,屈服荷載和極限承載力都有明顯提高,碳纖維高強高彈模的特性對結構的剛度提高也有所貢獻,結構破壞形式明顯改善,從脆性破壞向延性破壞轉變。

  碳纖維布的加固原理
  用于建築結構加固的碳纖維材料具有優良的力學性能,其抗拉強度一般爲建築用鋼材的十幾倍;但是碳纖維材料織成碳纖維布後,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,一部分應力水平較高的碳纖維絲首先達到其抗拉強度並退出工作狀態,以此類推,各碳纖維絲逐漸斷裂,直至整體破壞。而使用粘結劑後,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,因此粘結劑對碳纖維布的加固起著關鍵的作用,它既要確保各碳纖維絲共同工作,同時又要確保碳纖維布與結構共同工作,從而達到加固的目的。

  試驗方案
  在預應力混凝土空心板跨中混凝土及碳纖維上粘貼電阻應變片,按《預制混凝土構件質量檢驗評定標准》(GBJ321-90)對預應力混凝土空心板進行結構性能試驗。在1.0倍正常使用短期荷載檢驗值作用下持荷30min,其余每級荷載作用下持荷10min。持荷結束時,使用靜態電阻應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力應變情況,用百分表量測空心板在各級荷載作用下的撓度變化,用讀數顯微鏡觀測裂縫寬度並記錄裂縫開展情況。爲檢驗預應力混凝土空心板的承載力情況,所有試驗均做到破壞爲止。

  試驗結論
  (1)采取粘貼碳纖維加固預應力混凝土空心板,可以有效地提高預應力混凝土空心板的承載力。
  (2)在同樣荷載作用下,粘貼碳纖維加固後可以有效減少預應力混凝土空心板的撓度。
  (3)粘貼碳纖維加固後預應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應力混凝土空心板,基本不影響構件的截面高度及自重,對用戶空間的淨高度及建築物的其他結構沒有影響。
  (5)試驗中碳纖維最大拉應變爲12000με,建議設計時碳纖維抗拉強度取2000MPa。

  結語
  隨著人們對碳纖維材料的進一步深入研究以及碳纖維加固技術的推廣和實踐,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良,碳纖維加固理論及加固技術將逐步走向成熟,碳纖維加固技術在工程加固領域將扮演越來越重要的角色。
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