本發(fā)明碳纖維布鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)保證了與原結(jié)構(gòu)共同受力,抑制了裂縫的發(fā)展,提高了承載性能,具有優(yōu)良的防腐性能,施工操作簡(jiǎn)單,施工周期短,周圍環(huán)境干擾小。 因此,碳纖維布在許多混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,但變截面梁結(jié)構(gòu)中的配筋量較少,其結(jié)構(gòu)裝置的配筋效果有待提高。
碳纖維布加固橋梁時(shí),可以增強(qiáng)受彎構(gòu)件的正截面承載力和抗剪承載力,提高斜截面的承載力,增強(qiáng)截面的抗剪承載力。此外,碳纖維布還可用于加強(qiáng)壓桿。
(1)加強(qiáng)前段的承載能力
用碳纖維布加固受彎構(gòu)件的前截面進(jìn)行承載力時(shí)。在梁的底部粘貼一層或多層碳纖維布,其橫截面如圖所示。 如有可能,應(yīng)將CFRP粘貼到圖紙中的U形截面中,以進(jìn)一步提高前部截面的承載能力。 根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》中前段承載力的計(jì)算方法,可以定量計(jì)算粘結(jié)層數(shù)。 在計(jì)算中,仍然采用平面截面假設(shè),并考慮了碳纖維布強(qiáng)度的降低(碳纖維的強(qiáng)度不能充分利用),建議強(qiáng)度為60%。
(2)增強(qiáng)斜截面的抗彎能力和剪力;。
當(dāng)采用碳纖維布增強(qiáng)斜截面的抗彎性能或抗剪性能時(shí)。將碳纖維布剪成條狀,貼在橫梁側(cè)面。粘貼方向應(yīng)與梁的主拉應(yīng)力軌跡一致。這樣碳纖維布可以充分發(fā)揮其抗拉強(qiáng)度,防止混凝土開(kāi)裂,從而提高梁的抗剪性能。在計(jì)算中,還可以考慮《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》中考慮受彎鋼筋抗彎和抗剪性能時(shí)CFRP的作用,進(jìn)而確定CFRP的用量。
(3)受壓構(gòu)件的加固
當(dāng)碳纖維主要用于進(jìn)行加固受壓混凝土柱時(shí),在鋼筋混凝土建筑構(gòu)件中,碳纖維的作用就是類似于混凝土柱中的攪拌作用。因此,在計(jì)算時(shí),仍然存在可以通過(guò)參照“混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則”中的處理方式方法,量化碳纖維布在確定粘貼層數(shù)中的作用。此外,該柱可以實(shí)現(xiàn)完全用碳纖維包裹,也可以組成部分包裹。初步發(fā)展研究結(jié)果表明,部分包裹可能更有利。
CFRP加固混凝土柱不僅可以提高混凝土柱的承載力,而且可以提高混凝土柱的延性。 因此,在地震活動(dòng)性高的地區(qū),將其用于橋墩加固更為有利。