碳纖維布在某公共修建抗震加固中及運(yùn)用

1、.碳纖維布在某公共修建抗震加固中的運(yùn)用1、布局的判定剖析圖1 布局平面暗示圖某公共修建運(yùn)用功能為教學(xué)樓，建于1960年，主體為4層雙排柱內(nèi)布局布局，內(nèi)框柱選用獨(dú)立根底，根底埋深-3.2m，修建高度20.4m，部分區(qū)域?yàn)?層磚砌體布局，修建面積8267，平面布置如圖1所示。該修建物因?yàn)榫喸旃し蜉^早，描繪時(shí)未思考抗震設(shè)防。內(nèi)布局節(jié)點(diǎn)區(qū)梁、柱端部箍筋未加密，為使修建物具有滿意的抗震才能，依照修建抗震判定標(biāo)準(zhǔn)（GB0023-95）對(duì)該樓進(jìn)行抗震判定，定論標(biāo)明，內(nèi)布局梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)因箍筋直徑及距離設(shè)置不滿意需求有必要進(jìn)行抗震加固。 2、抗震加固計(jì)劃的斷定布局布局梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)因?yàn)槭芰﹄s亂，標(biāo)準(zhǔn)中為包管“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、

2、弱構(gòu)件”的描繪準(zhǔn)則，一般采納在柱端和梁端必定區(qū)域箍筋加密的準(zhǔn)則，避免節(jié)點(diǎn)區(qū)的脆性損壞，增強(qiáng)布局的抗震功能。本工程因?yàn)楣て?、資金和修建功能的需求，對(duì)加固計(jì)劃提出了許多束縛，傳統(tǒng)的抗震加固計(jì)劃難以施行。在此根底上，咱們經(jīng)過(guò)擬定各種合理計(jì)劃，比擬各計(jì)劃的優(yōu)缺點(diǎn)，然后斷定最佳計(jì)劃。2.1計(jì)劃1粘鋼加固法粘鋼加固法是目前國(guó)內(nèi)運(yùn)用較遍及的傳統(tǒng)的加固辦法，但因?yàn)樵谡辰Y(jié)膠和鋼板的交接面處容易發(fā)作銹蝕，然后削弱粘結(jié)強(qiáng)度，因此影響加固作用。2.2計(jì)劃2粘碳纖維加固法碳纖維復(fù)合資料（CFRP）加固修復(fù)混凝土布局技能是20世紀(jì)80年代末90年代初在美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家鼓起的一項(xiàng)新式布局加固技能，與粘鋼法比擬，這種辦法沒(méi)有

3、界面粘結(jié)強(qiáng)度的削弱問(wèn)題，碳纖維加固法以其資料優(yōu)勝的力學(xué)功能（圖2）、簡(jiǎn)潔的施工工藝（圖3）在土木工程加固改造中得到了越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。該項(xiàng)技能與傳統(tǒng)的加固辦法比擬有許多顯著的長(zhǎng)處，如高強(qiáng)高效、施工快捷、適用面廣、杰出的資料耐久性等。本工程因?yàn)閷?duì)加固技能的需求較高，傳統(tǒng)的加固辦法難以見(jiàn)效，而碳纖維加固因?yàn)榫哂行枨蟮脑O(shè)備、機(jī)具較少，不會(huì)發(fā)作明火，不改動(dòng)原有布局的尺度，不添加原有布局的荷載，施工影響較小等特色，比擬適宜。各計(jì)劃比擬見(jiàn)表1，可以看出，對(duì)本工程來(lái)說(shuō)，計(jì)劃2是一種較適宜的加固辦法。表1 碳纖維加固辦法與其他加固辦法比擬影響要素加大截面法、粘鋼加固法等傳統(tǒng)加固辦法張貼碳纖維加固辦法對(duì)原布局自

4、重?cái)嗝娴鹊挠绊懹绊戄^大，布局自重增大，截面尺度增大，凈空減小根本不添加布局自重和截面尺度，為布狀片材，每平方米分量約2N，每層厚度僅0.111，并且強(qiáng)度為鋼的10倍以上施工工藝施工工序較繁瑣，有濕作業(yè)，需求關(guān)聯(lián)的機(jī)械設(shè)備，需占用較大場(chǎng)所、空間施工快捷，手工操作，無(wú)需大型機(jī)具，沒(méi)有濕作業(yè)，施工工效高耐久性外加鋼布局易發(fā)作銹蝕，需定時(shí)保護(hù)耐酸堿鹽及大氣環(huán)境的腐蝕，根本不需后期保護(hù)工期較長(zhǎng)較短工程造價(jià)較低長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)濟(jì)效益佳圖2 纖維復(fù)合資料與金屬資料各項(xiàng)功能比照暗示 1鋼，2鋁，3復(fù)合資料圖3 碳纖維布加固的施工工藝3、布局的加固描繪及加固作用3.1布局的加固描繪 圖4 資料本構(gòu)聯(lián)系 圖5 CFS束縛

5、下混凝土柱的軸向應(yīng)力應(yīng)變聯(lián)系模型混凝土柱選用碳纖維束縛后的應(yīng)力-應(yīng)變的函數(shù)聯(lián)系1模型，如圖5所示，該模型應(yīng)力-應(yīng)變聯(lián)系與實(shí)驗(yàn)值符合較好，可以很好地反映CFS的束縛作用。選用碳纖維布環(huán)向張貼加固混凝土柱時(shí)，能進(jìn)步柱子受剪承載力并增大延性系數(shù)，其延性加固作用十分顯著；加固柱子時(shí)碳纖維的作用相當(dāng)于箍筋，但因?yàn)橛谢炷帘Ｗo(hù)層的存在，其對(duì)內(nèi)部混凝土的束縛比箍筋更有用。加固描繪時(shí)在混凝土梁柱原有箍筋的根底上，沿垂直于構(gòu)件軸向U形或環(huán)向張貼碳纖維，其總折算配箍特征率滿意相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)需求，節(jié)點(diǎn)區(qū)抗震功能明顯增強(qiáng)。加固描繪及施工如圖6所示。圖6 碳纖維加固暗示 1梁側(cè)U型張貼碳纖維布寬200mm，距離200mm；2柱環(huán)形張貼一層20型碳纖維布寬200mm，距離200mm3.2布局的加固作用圖7 節(jié)點(diǎn)加固詳圖節(jié)點(diǎn)區(qū)選用碳纖維資料加固處置后，梁柱斷面尺度和分量沒(méi)有添加，構(gòu)件外形沒(méi)有改動(dòng)，其加固作用如圖7所示。 4、定論本工程的主體布局加固改造已竣工，碳纖維張貼量為300，整個(gè)工期為20d，包管了工期，加固質(zhì)量也得到了很好的保征，收到了很好的歸納效益。在