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碳布加固重重受限,如何解决?

文章来源: admin     时间: 2020-05-22

随着结构病害、老化的现象不断增多,结构修复加固工程也在呈倍数的增长中。加固行业的发展,带动了众多新技术的运用,从曾经只能利用钢筋混凝土进行加固,演变成各种新材料、新工艺的广泛应用。我们经常提到的碳纤维复合材,便是其中最具代表性的材料之一。
碳纤维复合材中,碳纤维布具有轻质高强,质软易施工的特性。高强度的碳纤维布能够有效作用于受弯结构,提高承载力延长结构寿命,同时对于各种特殊截面尤为适应。然而,看似优质万能的碳纤维布,却仍然存在影响结构加固的缺陷弊端。
碳纤维布的弊端
首先在设计上,使用碳纤维布对结构构件进行加固,加固后正截面承载力的提高幅度不应超过40%,并应验算其受剪承载力。这条规定是为了防止受弯构件承载力提高后导致构件受剪破坏而制定的,仅40%的提高幅度,对于碳纤维布强度的发挥往往会造成限制,致使高强度材料的浪费。
另外,二次受力也是造成碳纤维布不能充分发挥强度的重要原因之一。规范要求在利用碳纤维布施工时,要首先进行卸载,就是为了减轻二次受力所造成的影响。二次受力,简单来说,就是指常见受弯结构例如梁、板,在受到上部荷载作用时其下部会发生拉伸变形,如果未进行卸载而直接粘贴碳纤维布,就会造成碳纤维布的拉伸变形滞后于梁板的变形,导致碳纤维布只有在梁板进一步受力变形之后,才会产生形变为梁板提供拉应力。二次受力会严重影响碳纤维布强度的发挥,甚至造成结构优先于碳纤维布破坏的情况。
事实上,碳纤维布强度的发挥还与另一重因素有关,那就是原结构的配筋率。极限状态下,碳纤维布强度的发挥程度会受到原结构变形的限制,与原结构的配筋率有直接的关联。原结构配筋率高,极限状态下碳纤维布产生的应力便低;反之原结构配筋率低,极限状态下碳纤维布产生的应力就高,强度发挥也更为充分。因此,若想达到较高的材料利用率,部分情况下碳纤维布的采用还是有待商榷的。
新的解决思路
可以看出,之所以碳纤维布会存在诸多的弊端,归根结底还是因为在加固中过于"被动"。碳纤维布等一系列加固材料,都存在此种共性问题,它们仅能提高结构承载力,而不能改善结构内部受力状态。因此,无论是出于提高材料利用率,还是改善结构内部受力的角度,都应该采用更有效的加固方式。
预应力碳板的出现,为上述问题的解决带来了很大的帮助。预应力碳板最大的突破,就是将材料被动加固的特性彻底改变,通过预应力技术对结构起到主动加固的作用。预应力碳板能够有效改善结构受力状态,主动提高结构承载力,减轻结构负担,同时,预应力碳板能够充分发挥材料性能,在资源利用方面效果同样十分优异。
如今预应力碳板的运用,也趋于越来越广泛的形式。上海施邦预应力碳板,凭借3000mpa高强度、爆炸式破坏的碳板以及耐疲劳、锚具效率高的锚具,在预应力碳板中脱颖而出。上海施邦预应力碳板打破了人们认为预应力碳板只适合在桥梁中应用的观念,已成功用于多种民用建筑中,在越来越多的领域护航结构安全。
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