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摘要:碳纤维加固钢筋混凝土结构具有高强高效、施工方便等优点,本文具体介绍了碳
纤维加固钢筋混凝土柱的适用范围、施工技术、施工要点。
关键词:钢筋混凝土柱;碳纤维加固;施工技术
碳纤维加固钢筋混凝土柱的施工技
1. IJ—吾—一碳纤维CFRP是整个土木工程界使用最为广泛且热门的加固材料,该项加固技术兴起于2O世纪8O年代,于9O年代后期在我国迅速发展起来,国内外很多科研单位和高校就碳纤维CFRP加固混凝土构件这项新技术进行了大量的研究。随着试验研究的深入,该加固技术的适用范围不断扩大,应用技术不断改进。碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱的试验研究相对较少,但试验研究结果表明碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱具有施工简单、抗腐蚀能力强、约束效果好、基本不需要维修保养等特点,下面就该加固技术进行简要介绍。
2 钢筋混凝土柱CFRP加固机理分析
2.1 碳纤维OFRP材料
碳纤维CFRP一般是直径为5 m~20,u.m 的连续纤维,基材由树脂和固化剂组成,用树脂(内加固化剂)浸润碳纤维,待树脂固化后便形成了碳纤维增强塑料(简称CFRP)。其特性:密度小,为普通钢材的1/6;强度高,抗拉强度约为普通钢筋的4~6倍;抗腐蚀性能好,强度不受酸碱腐蚀介质的影响;非磁性,不影响电磁信号的传播;抗疲劳性能优良,疲劳寿命普遍高于钢材;温变系数和混凝土相当;弹性模量和钢材相近;极限延伸率1 9/6。
2.2 钢筋混凝土柱OFRP加固机理
碳纤维布约束混凝土是一种被动约束,随着混凝土轴向压力的增大,横向膨胀促使外包复合材料环向伸长,产生侧向约束力,使混凝土处于三轴受压的应力状态,限制了}昆凝土的横向变形,使核心混凝土变为约束混凝土,这样不但提高了混凝土的术承载能力,而且提高了它的变形能力。
碳纤维布约束混凝土的受力过程一般表现出两个阶段[1]:
第一阶段,竖向荷载在未加固柱的极限荷载附近,混凝土处于线弹性阶段,碳纤维布环向应变很小;
第二阶段,柱刚度降低,碳纤维布环向应变显著增长,环向约束力线性增加,该约束力限制了柱刚度的降低,使混凝土强度得到了较大的提高,延性显著增强。因此,碳纤维布约束混凝土总体应力一应变性能成近似双折线关系。
3 碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱的技术及施工要点
3.1 适用范围及工况要求
CFRP加固钢筋混凝土柱适用于圆柱或小截面矩形柱(