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碳纤维布和钢丝绳加强梁

文章出处:人气:-发表时间:2021-09-30 17:02【

碳纤维包裹增强


被动加固-碳纤维包裹加固

纤维增强聚合物复合材料(FRP)是由纤维增强材料和树脂基材料按一定比例混合,通过一定工艺组合而成的一种新型高性能材料。自 1940 年代这种新材料问世以来,它已广泛应用于航空、航天、造船、汽车和化学工业。FRP复合材料的优点主要是强度高、重量轻、耐腐蚀,因此在土木工程中也具有广泛的应用前景。作为一种被动加固方法,粘贴玻璃钢复合材料以提高钢筋混凝土梁/柱的抗剪强度。主要方法有侧贴、U型贴和全包贴。


主动加固-钢丝绳加固

外部预应力是与传统的有粘结和无粘结内部预应力相对应的一种预应力,也是后张预应力体系的分支之一。主要工序是在混凝土结构表面布置外加预应力钢丝绞线或钢绞线,通过人工张拉对混凝土结构施加外预应力,然后对混凝土结构进行加固。采用这种主动加固方法可以抵消部分或全部混凝土结构的自重应力,起到卸荷的作用,从而可以有效提高混凝土梁的承载力。外加预应力钢丝绳抗剪钢筋可有效提高混凝土梁的抗剪能力。



综上所述

基于钢丝绳和碳纤维布加固两种方法,比较钢筋混凝土梁的抗剪加固效果,以及钢丝绳的布置间距和布置方式,以及碳纤维层数的影响分别分析了布和粘接方法对抗剪加固效果的影响。主要结论如下:


(1) 从对比试验梁和加筋试验梁的分级加载可以看出,所有混凝土梁的破坏模式都是典型的剪切破坏;


(2)考虑到钢丝绳不同布置间距的影响因素,三种不同的间距均显着提高了混凝土试验梁的抗剪承载力。随着布置间距的增加,这种增加的幅度逐渐减小,但仍超过对比混凝土梁的开裂荷载。实测斜45°开口布置的混凝土梁的开裂荷载小于封闭U形箍布置的混凝土梁,表明封闭U形箍布置的钢筋梁的抗裂性能优于封闭U形箍布置的钢筋梁。带有倾斜 45° 开口的钢筋梁。在实际工程应用中,宜采用间距较小的U型钢丝绳加强混凝土梁的抗剪承载力;


(3)U形包覆法加固的混凝土试验梁的最大抗剪承载力得到显着提高,分别达到645kN和720kkN。全包裹混凝土测试梁由于上部封闭,可以充分发挥碳纤维布的有意拉伸性能。钢筋混凝土试验梁的最大抗剪承载力达到875kN,增加了153.62%。全包胶加固虽然可以充分利用碳纤维布的强度,但施工难度相对较大。与U型胶相比,施工难度小,有利于工程应用;


(4)被动加固(碳纤维加固)的效果明显优于主动加固(钢丝绳加固),其抗剪能力的提高更为强劲,最大可提高到2.5倍左右。同时,被动加固方法相对简单,只需配备合适的浸胶,施工难度小,经济成本低,更容易推广,将在工程中得到广泛应用。


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