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碳纤维复合材料加固结构的功能和特点


  用碳纤复合材料加固混凝土结构,可以起到以下作用:
  (1)提高结构抗弯曲能力。一般碳纤维布粘贴在梁或板的底部后,当梁或板产生弯曲变形时,碳纤维布与梁或板内的钢筋联合受力,共同工作,可有效地提高梁或板抵抗弯曲变形的能力。
  (2)延长结构使用寿命。由于用碳纤维布包覆混凝土结构提高了结构的延性和承载能力,同时又对结构起到防护作用,因此可延长结构的使用年限。
  (3)提高结构抗剪切能力。碳纤维包覆结构柱(方柱和圆柱等)或墩(桥墩和闸墩等),由于碳纤维的横向约束作用改变了柱或墩的受力状态,可提高其抗剪切能力和轴压承载力,尤其是在发生地震时,能有效地防止柱或墩产生脆裂性破坏。
  (4)推迟裂缝出现,抑制裂缝继续扩展。混凝土结构被碳纤维布包覆后,抗裂能力有了很大提高,因此可推迟裂缝出现时间。对结构已产生的裂缝,可有效地抑制其继续发展。
  碳纤复合材料加固结构的特点如下:
  (1)纤维布有单向、双向、任意方向和双向45。交叉布料,也可以根据主应力方向定制。单向碳纤维布纵(经)向铺设,有利于设计人员根据结构具体情况,将碳纤维布粘贴到受力补强最佳的部位。
  (2)碳纤维布横(纬)向有尼龙线结连接,使纤维布在裁剪或粘贴时无松散、变形之忧,可保证每根纤维都不会受损,充分发挥纤维的强度。
  (3)节约材料,降低成本。碳纤维布规格有很多种,便于结构补强设计时灵活掌握。同时碳纤维布也可以根据结构加固需要,很容易地裁剪成任意宽度和长度;且裁剪时不会有一根纤维会散落,纬向损耗为0。
  (4)碳纤维重量轻,一般采用手工作业,不需要大型机械,施工空间小,粘合率可达100%,施工简便,施工质量容易保证;同时施工进度也快,比粘钢补强加固工作效率提高4~5倍。
  粘贴碳纤复合材料结构加固技术在混凝土结构加固中应用已产生显著的经济效益和社会效益。该项技术适用于各种类型结构(梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构)和结构的各个部位加固修补,只要基层混凝土强度等级不低于C15即可。
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