碳纤维布加固混凝土结构技术及其应用探讨

结合碳纤维布加固技术的特点和在爆炸冲击波荷载作用下碳纤维布加固混凝土构件抗弯性能试验研究成果,对碳纤维布加固混凝土技术在防护工程中的应用前景进行了论述,以促进碳纤维布加固技术在结构补强中的应用。     

钢筋混凝土梁碳纤维布加固研究

通过力法原理对碳纤维布加固混凝土梁的机理进行了探讨,结果表明钢筋混凝土梁在外贴碳纤维布加固钢筋混凝土结构时,改善了结构的受力状态,提高了结构的整体刚度和原有结构的承载能力;分析了爆炸荷载作用下钢筋混凝土构件的破坏形态和影响因素,得出了钢筋混凝土梁抗爆加固的措施。     

碳纤维加固梁设计的补充建议

根据我国对碳纤维布加固梁的试验研究成果 ,对碳纤维加固梁的破坏机理及设计要求进行了分析 ,并结合碳纤维产品的特性及外界环境、荷载形式可能对其产生的影响 ,对碳纤维布加固梁设计提出了一些补充建议 ,可供设计及工程人员参考。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的动力性能分析

为分析碳纤维布加固钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的动力性能,对碳纤维布加固钢筋梁的抗力特性进行了分析,建立了爆炸荷载下碳纤维布加同钢筋混凝土梁的应变硬化弹塑性抗力模型.依据所建模型,将结构简化为单自由度体系,采用突加平台荷载,对结构进行了弹塑性的动力响应研究,分析了影响结构动力性能的因素.研究结果表明:在爆炸荷载作用下,碳纤维布改变结构弹性阶段和塑性阶段的抗弯刚度,使结构的自振频率发生了变化,提高了结构的承载力.同时,由于碳纤维布能够改善混凝土梁结构的延性,也能对混凝土结构的承载力产生显著的影响.     

粘钢和粘碳纤维布两种加固方案的对比分析

由于主体结构施工完毕，房间使用功能发生变化，原有4层普通办公室改为档案室，考虑到每个办公室增加档案柜，从而增加了楼面荷载，需将原有钢筋混凝土结构进行加固，天友设计院提供了粘钢和粘碳纤维布两种方法同时进行加固。现结合工程实际情况，对这两种加固方法的施工工艺及优缺点进行对比分析。     

碳纤维布补强技术在桥梁加固工程中的应用

结合工程实践,对碳纤维材料进行了介绍,分析了碳纤维布的特性及其在钢筋混凝土桥梁加固中的加固原理,阐述了碳纤维布加固钢筋混凝土结构施工工艺,归纳了碳纤维布加固技术的优点,以推广该加固技术。     

爆炸荷载作用下碳纤维布加固梁的数值模拟

对爆炸荷载作用下的碳纤维布加固钢筋混凝土梁进行了动力有限元分析,通过分析钢筋混凝土和碳纤维材料的本构关系,利用大型有限元程序ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型并进行了数值模拟计算。研究了碳纤维布用量和荷载峰值对碳纤维布加固混凝土结构梁的动力性能的影响,结果表明,碳纤维布加固明显地降低了梁的挠度,碳纤维布越厚,降低程度也就越大,但钢板的厚度不是越厚越好;荷载峰值越大,结构的挠度也越大,而碳纤维布加固梁比普通结构能承受更大的荷载,可显著提高其整体刚度和强度,极大地增强了钢筋混凝土梁的整体抗爆性能和整体抗力。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

通过观测1根完好未加固和1根碳纤维布加固的钢筋混凝土梁在不同荷载作用下的跨中挠度、裂缝开展、钢筋应变、碳纤维布应变等的发展情况,对碳纤维布加固试验梁的受弯性能进行分析,结果表明:碳纤维布加固有效地抑制了试验梁的开裂,加固梁开裂荷载与未加固梁对比提高5.1%.在加固梁相对于未加固梁设计承载力提高40%的情况下,碳纤维布试验梁实际提高承载力为52%左右,说明碳纤维布加固设计具有比较高的保证率.根据试验数据对比分析常用的3种加固规范(GB 50010—2002,JTG/TJ 122—2008,CECS146:2003)对碳纤维布加固设计的保证率,并对在不同计算情况下,保证率达不到要求的规范进行了原因分析.     

损伤程度对碳纤维布加固混凝土框架结构抗震性能影响的研究

目前,基于灾后损伤混凝土结构需要加固及损伤程度对加固后结构影响程度的研究尚属空白,按1/3缩尺模型,设计制作了钢筋混凝土框架试件。分别对3榀框架施加水平低周反复荷载,使其处于不同损伤状态(截面开裂、钢筋屈服),保持竖向荷载不变,对其进行碳纤维布加固,再对加固框架进行同样试验至破坏。基于试验结果,分析了损伤程度对加固框架开裂荷载、极限荷载、位移延性、裂缝宽度及碳纤维布应变滞后的影响;比较了碳纤维布加固不同损伤混凝土框架的抗震性能。结果表明,随着损伤程度的增加,碳纤维布加固后框架的最大裂缝宽度越大、碳纤维布应变滞后也越大;当损伤程度达到严重时,加固后的结构延性减小。总体上,碳纤维布加固的不同损伤钢筋混凝土框架均具有良好的抗震性能,为大震后损伤混凝土框架加固提供理论依据。     

CFRP在乌鲁木齐某医院抗震加固中的应用

对既有建筑结构采用碳纤维布进行加固可以提高结构的抗震能力。结合某工程实例,介绍结构加固改造方案的确定,碳纤维布抗震加固柱的设计及计算加固前后框架柱轴压比的变化。结果显示:碳纤维布加固能够有效地改善框架柱的抗震性能,加固工程的效果也满足使用要求。