碳纖維布加固橋梁受力分析:
1.將抗拉性能優(yōu)良的碳纖維布用粘結(jié)材料粘貼到梁體底面或箱梁內(nèi)壁上,使其與原結(jié)構(gòu)布置的鋼筋一道共同承受拉力,以提高舊橋的承載能力。與其他加固方法相比,碳纖維布保證在設(shè)計荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力,且改變原有結(jié)構(gòu)的應力分布程度小。
2.沿橋梁的主拉應力方向(或與裂縫正交方向)粘貼碳纖維布,兩端分別設(shè)置錨固端,可約束混凝土表面裂縫,防止裂縫擴大,提高構(gòu)件抗彎剛度、減少構(gòu)件撓度、改善梁體受力狀態(tài)。
3.應根據(jù)實際情況合理使用碳纖維布加固鋼筋混凝土梁式橋,因碳纖維布在加固混凝土構(gòu)件時,在提高受彎承載力的同時還影響受彎構(gòu)件的破1壞形態(tài)。當碳纖維布用量過多時,構(gòu)件的破1壞形態(tài)由碳纖維被拉斷引起的破1壞轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷帘煌蝗粔核槠?壞。還因碳纖維為完全彈性材料,它與鋼筋共同工作會減弱鋼筋塑性性能,碳纖維布用量過多,構(gòu)件延性將有所降低。
4.碳纖維布加固后橋梁結(jié)構(gòu)物后破1壞形式變化為突然性(拉斷或剝離等脆性破1壞),其承載力極限狀態(tài)應按碳纖維抗拉強度的2/3進行抗彎承載力計算,不能按普通鋼筋混凝土考慮。
5.碳纖維布可提高混凝土梁抗剪承載力,其作用機理類似箍筋,同時還能明顯改善構(gòu)件的變形性能,增強構(gòu)件的變形能力。
浙江萬爍建筑技術(shù)有限公司,由一批長期從事建筑施工、結(jié)構(gòu)加固、特種工程的工程技術(shù)人才和管理人員組成。
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碳纖維布在橋梁加固中的應用
在橋梁加固中,必須盡可能地減少對原結(jié)構(gòu)的擾動、損傷以及加固后自重的增加,同時兼顧施工操作的可行性。碳纖維布輕質(zhì)高強,且施工方便的特性,在橋梁加固中可得到充分的發(fā)揮。因此碳纖維布在橋梁中,可用于主梁、墩臺等承重構(gòu)件中,也可在非承重構(gòu)件中加固使用。
在橋梁的主梁加固中,可以將碳纖維布等效為鋼筋,沿橋梁主拉應力方向粘貼碳纖維布,同時兩端設(shè)置錨固段,可有效防止裂縫的生成以及提高主梁的抗彎剛度;也可粘貼在梁的側(cè)面,發(fā)揮類似箍筋的作用機理,提高主梁抗剪承載力。碳纖維布也可用于軸心受壓的墩柱加固中,可采用環(huán)向圍束法,在墩柱上纏繞碳纖維布對柱體側(cè)向變形起到約束,進而提高墩柱抗壓強度。
需要注意的是,碳纖維加固不僅需要注意錨固還需要注意用量問題。首先碳纖維布強度高,用量過多會造成材料的浪費。其次碳纖維布的任意使用會降低混凝土的延性,影響受彎構(gòu)件的破1壞形式,造成碳纖維布受拉破1壞轉(zhuǎn)變?yōu)槭軓潣?gòu)件上部受壓區(qū)混凝土的突然壓壞,受壓破1壞具有突然性,危險程度較高。
事實上,雖然碳纖維布在橋梁加固中施工方便且對原結(jié)構(gòu)影響小,但礙于其受力滯后的特性,在橋梁加固中難以發(fā)揮材料的高強度優(yōu)勢。而預應力碳板,結(jié)合預應力技術(shù),能夠充分發(fā)揮碳纖維復合材高抗拉強度、同時改變梁受力性能,為橋梁加固提供了全新的方法。預應力碳板尤其適用于大跨徑橋梁的加固,正逐步得到越來越多的認可。
碳纖維加固方法雖然是目前常用的加固方法,不過碳纖維加固方法也存在一些弊端,對于碳纖維加固技術(shù)的局限性方面,并不是所有的加固工程都適合采用該種加固方法的,對此我們要明確,另外,隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,碳纖維加固技術(shù)在我國已經(jīng)趨于成熟,碳纖維加固過程中存在的諸多難點都已經(jīng)被攻克,而且碳纖維材料也在不斷更新?lián)Q代,現(xiàn)在市場上銷售的碳纖維材料,更適合在加固工程中使用。