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碳纤维布在桥梁加固中的应用
在桥梁加固中,必须尽可能地减少对原结构的扰动、损伤以及加固后自重的增加,同时兼顾施工操作的可行性。碳纤维布轻质高强,且施工方便的特性,在桥梁加固中可得到充分的发挥。因此碳纤维布在桥梁中,可用于主梁、墩台等承重构件中,也可在非承重构件中加固使用。
在桥梁的主梁加固中,可以将碳纤维布等效为钢筋,沿桥梁主拉应力方向粘贴碳纤维布,同时两端设置锚固段,可有效防止裂缝的生成以及提高主梁的抗弯刚度;也可粘贴在梁的侧面,发挥类似箍筋的作用机理,提高主梁抗剪承载力。碳纤维布也可用于轴心受压的墩柱加固中,可采用环向围束法,在墩柱上缠绕碳纤维布对柱体侧向变形起到约束,进而提高墩柱抗压强度。
需要注意的是,碳纤维加固不仅需要注意锚固还需要注意用量问题。首先碳纤维布强度高,用量过多会造成材料的浪费。其次碳纤维布的任意使用会降低混凝土的延性,影响受弯构件的破坏形式,造成碳纤维布受拉破坏转变为受弯构件上部受压区混凝土的突然压坏,受压破坏具有突然性,危险程度较高。
事实上,虽然碳纤维布在桥梁加固中施工方便且对原结构影响小,但碍于其受力滞后的特性,在桥梁加固中难以发挥材料的高强度优势。而预应力碳板,结合预应力技术,能够充分发挥碳纤维复合材高抗拉强度、同时改变梁受力性能,为桥梁加固提供了全新的方法。预应力碳板尤其适用于大跨径桥梁的加固,正逐步得到越来越多的认可。



碳纤维布桥梁加固具有很多优点:
一、碳纤维布的自重仅为200~300克/平方米,设计厚度为0.111-0.167mm,加上环氧树脂系列的粘结材料的自重也很轻,对整个结构重量及桥下净空的影响乎甚,并且不影响原结构外观。
二、碳纤维材料具有优异的物理力学性能,抗拉强度高,是普通钢材的4-8倍,及适合于钢筋混凝土结构的加固补强;
三、碳纤维布柔软,可自由裁切,适用于各种形状构件,可与钢筋混凝土表面紧密粘接,施工质量易于保证,且不需要中断交通。
四、采用碳纤维布加固补强,对原结构不产生新的损伤。碳纤维布加固不需要设置锚固及开凿混凝土等,因而不会对已经损伤的结构产生新的破坏,更可避免钻孔时与结构内原有钢筋和预应力素发生冲突而引起新的问题。
五、碳纤维布加固厚度小,可不增加原结构的恒载,特别适用于建筑高度受限制情况下加固补强,不增加恒载及断面尺寸。
六、碳纤维布粘贴在混凝土的表面,不仅封闭了混凝土的裂缝,其高强高模量的特性还约束了混凝土结构裂缝的生成与扩展,改变了裂缝的形态,使宽而深的裂缝变成分散的细裂缝,从而提高了混凝土构件的整体刚度。




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桥梁加固―粘钢板加固法 粘钢板加固法是用粘结剂(建筑结构胶)将钢板粘贴到梁需要加固的部位上,以提高结构承载能力的一种方法。粘钢板加固不jin补充了原构件的钢筋不足,而且还通过大面积的钢板粘贴,有效地保护了原构件的混凝土不再产生裂缝,并使已有的裂缝得到控制而不继续扩展,从而增强了原结构的整体性,提高了原构件的承载力。钢板粘贴好后应立即用卡具、支撑或臌胀螺栓等加以固定,并适当加压,以使胶液刚好从钢板边沿挤出为度。若有局部不贴合处,可用木楔在钢板与支撑装置之间打入,将钢板与混凝土表面压实。臌胀螺栓一般兼作钢板的咏久附加锚固措施,其埋设孔洞应于钢板一起于涂胶前配钻。目前使用的粘结剂都是在常温20℃下固化,24h后即可拆除夹具并支撑,3d后加固构件即可受力使用。注意在固化期间不得使钢板有任何扰动。构件的粘钢加固质量一般采用非破损检验,外观检查钢板边缘的溢胶色泽、硬化程度,以小锤敲击钢板检验钢板的有效粘结面积。应该使有效粘结面积锚固区不应小于90%,非锚固区不应小于70%。


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