文章來源：小Q 發(fā)布日期：2018/10/18
我們大部分建筑已經(jīng)進入老舊期，因此近幾年建筑結(jié)構(gòu)加固工程也在不斷增多，各種加固施工工藝和加固材料也應運而生。在建筑結(jié)構(gòu)加固工程中，常用加固材料有工型鋼（粘鋼加固）、鋼筋（植筋加固）、碳纖維復合材料等，其中能夠被運用的就是碳纖維復合材料，不管在梁加固、樓板加固、柱子加固、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固都少不了碳纖維這一個加固材料。
碳纖維布對結(jié)構(gòu)的加固優(yōu)勢在哪里？
一、抗彎加固性能
在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)粘貼碳纖維，可有效提高其承載能力，抑制裂縫擴展。碳纖維加固后混凝土結(jié)構(gòu)的破壞特征與普通混凝土結(jié)構(gòu)以及粘鋼加固的混凝土結(jié)構(gòu)有較大的區(qū)別，其承載力的計算方法也不相同。國內(nèi)外學者的研究主要集中在碳纖維加固混凝土梁的抗彎性能、破壞形態(tài)、承載力計算、影響參數(shù)以及碳纖維加固后混凝土梁的截面變形、裂縫開展等方面。近幾年來，不少學者對負載狀態(tài)下碳纖維加固梁展開了受力性能試驗研究和理論分析，試圖建立考慮二次受力的抗彎承載力計算方法、滯后應變及跨中撓度的計算公式。
二、抗剪加固性能
在混凝土梁的受剪區(qū)側(cè)面粘貼碳纖維能有效提高其抗剪能力，工程中常用的受剪加固方法有側(cè)面粘貼、U型粘貼和包裹粘貼3種方式，其中以包裹粘貼效果。影響碳纖維抗剪加固性能的主要參數(shù)有梁的配箍率、混凝土強度、碳纖維配筋率、梁的剪跨比、碳纖維的粘貼方式與錨固性能、碳纖維及粘結(jié)膠本身的材料性能等。目前，國內(nèi)外對抗剪加固的研究主要包括破壞機制和承載力的計算等方面，其中承載力計算的理論模型，一般是在鋼筋混凝土構(gòu)件桁架理論模型的基礎(chǔ)上，增加碳纖維對抗剪承載力貢獻項。
三、抗震加固性能
通過外包碳纖維約束塑性鉸區(qū)混凝土以提高混凝土的極限壓應變，可提高構(gòu)件延性，有利于結(jié)構(gòu)的抗震加固。目前國內(nèi)外不少學者進行了外包碳纖維加固混凝土柱、梁柱節(jié)點乃至框架的抗震性能試驗研究、理論分析和工程應用研究，提出了相應的碳纖維約束混凝土應力-應變關(guān)系的計算模型。
四、抗疲勞加固性能
碳纖維片材加固構(gòu)件的疲勞分為彎曲疲勞和剪切疲勞2種，根據(jù)荷載形式又可分為常幅荷載和變幅荷載下的疲勞問題。碳纖維片材加固構(gòu)件的疲勞強度，除了與原有混凝土結(jié)構(gòu)的抗疲勞能力有關(guān)外，還與碳纖維加固部分的疲勞斷裂能力以及碳纖維片材與混凝土界面的抗疲勞破壞能力有關(guān)。混凝土抗彎疲勞理論可以用來評價原有混凝土結(jié)構(gòu)的抗疲勞能力，碳纖維片材自身的抗疲勞能力可以通過材料力學實驗解決，但關(guān)于碳纖維片材與混凝土的界面的抗疲勞破壞能力的研究積累甚少，目前僅有少量試驗結(jié)果，這些研究表明，在重復、移動荷載作用下，界面的粘結(jié)能力有下降的趨勢。
五、耐久性加固性能
國內(nèi)外對碳纖維加固混凝土構(gòu)件的耐久性能開展了多項內(nèi)容的試驗研究，研究參數(shù)包括構(gòu)件類型（梁、柱）、碳纖維類型（AFRP，CFRP，GFRP）、粘貼方式（環(huán)向、軸向）、環(huán)境類型（室溫、干濕、凍融）、樹脂類型等。研究表明，在惡劣環(huán)境下CFRP比GFRP性能好，干濕作用下，CFRP約束試件的強度與延性沒有降低，剛度得到提高，而GFRP約束試件的強度與延性都降低了，剛度未受影響；凍融循環(huán)作用下，CFRP和GFRP約束試件的強度與延性明顯降低，剛度未受影響，與室溫及干濕循環(huán)作用下試件相比，受凍融作用試件的破壞方式更具災害性。海水腐蝕后，普通鋼筋混凝土梁、柱與CFRP加固鋼筋混凝土梁、柱的承載力都降低，但CFRP加固混凝土梁的剛度幾乎未受到任何影響。
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