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【科普知识】碳纤维布不宜用的三种情况
澎湃新闻·澎湃号·政务 / 林冲 / 2020-09-17 09:22:13
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想必大家都知道碳纤维布可成功地用于土木建筑、桥梁、隧道、混凝土构造的抗震、抗剪和抗弯加固。但应当指出,因为碳纤维布加固构造固有的一些受力特色,很多混凝土构造疑问不适于用碳纤维进行加固。那么哪些情况下不适宜用碳纤维布加固方法进行施工加固呢?

1.碳纤维布抗弯加固的适用范围

当混凝土构造由于抗弯承载力不行,选用碳纤维布进行加固的时候,加固构造的损坏形状一方面取决于原构造的配筋状况,另一方面取决于碳纤维的用量。现假定原构造为适筋构件,则加固构造的损坏形状可分为如下三种状况:

碳纤维用量较少

碳纤维用量较少,损坏时受压区边际混凝土压碎,受拉钢筋屈从,碳纤维能够到达较高的拉应变。

碳纤维用量适中

碳纤维用量适中,损坏时受压区边际混凝土压碎,受拉钢筋屈从,碳纤维可到达某一中等拉应变。

碳纤维用量较多

碳纤维用量较多,损坏时受压区边际混凝土压碎,受拉钢筋屈从,碳纤维应变很低。

上述三种状况,第三种状况因为碳纤维用量大且强度利用率低,不宜选用。第一种加固办法适用于截面高度较大的梁,第二种加固办法适用于截面高度较小的板或扁梁。这主要是因为对板或扁梁而言,在碳纤维未到达很高的拉应变时,构造就能够因为变形过大而损坏。详细界限取决于碳纤维极限拉应变和加载方法。

2.刚度问题

当混凝土楼、屋盖构造因为刚度缺乏,致使变形过大、开裂严重而影响运用时,不适合用张贴碳纤维布的办法加固。研讨标明,对于梁、板等横向受力构件,当用碳纤维进行加固时,在正常运用极限状况,碳纤维对构造刚度的进步作用小于10%,或根本没有进步。

3.抗扭问题

对于用碳纤维材料进行混凝土构造的抗扭加固,目前国内外进行的研讨很少。从混凝土构造的受扭损坏机理上看,不管使碳纤维的纤维方向垂直于轴线,仍是平行于轴线,均能够束缚改变斜裂缝的发展,起到一定的加固作用。可是,因为用碳纤维进行加固时,一方面构件裂缝现已构成,裂缝散布现已断定;另一方面因为碳纤维的极限应变可高达10000με以上,而普通钢筋应变不到2000με即已屈从,若应变加到4000με以上时混凝土裂缝宽度已展开很大,必定开端向其他表面发展,构造即已接近损坏,而此刻碳纤维所能到达的应力能够还很低,因而碳纤维加固受扭构件的作用有必要经过进一步研讨断定。

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