碳纤维片材结构加固计算和施工方法

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1、碳纤维片材结构加固计算和施工方法摘要：碳纤维复合材料加固修复技术是一项新型加技术，该项技术是将碳素纤维这种高性能材料应用于结构工程加固，利用树脂类物质使碳纤维与需要加固构件贴合，使之成为复合体，通过其与构件的共同作用，实现对结构构件补强加固，提高受力性能的目标。关键词：碳纤维；补强；复合体；加前言碳纤维片材用于混凝土结构加固始于发迗国家，目前在国内发展迅速，该复合体加固技术的研究与应用已迖到一定的水平，具有成本低，施工方便的特点，广泛应用于房屋、桥梁构件的维修、加固、补强。1材料特点及性能碳纤维片材具有很高的抗

2、拉强度，约10倍于普通钢材，比普通钢筋弹性模量高；材质本身柔性好，便于裁剪，易于加固操作，加固施工无需任何夹具、模板，能适应各种结构外形的补强而不改变构件外形尺寸，可多层粘贴，并能有效地封闭混凝土的裂缝；耐腐蚀及耐久性能好；自重轻（约200g/m2）,密度只有普通钢材的1/4;基本不增加结构自重及截面尺寸；相对其它加固方法比较，碳纤维加固施工简便，不需大型施工机械及周转材料，可操作性好，施工周期短。2适用范围碳纤维片材结构加固技术广泛适用于各种形式的钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固补强。3加

3、固技术原理碳纤维补强加固原理是采用碳纤维片材，配制专用的粘贴树脂胶将其粘贴在处理后的加固构件表面，胶体固化后与需加固构件组合成复合整体共同受力，达到构件加固目的。结构加固采用的碳纤维片材，其性能指标要求具有较高的抗拉强度、弹性模量、延伸率等，在施工性和使用耐久性方面要求有较好的密度、浸透性、均匀度、耐腐蚀性等；专用树脂包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂，底层树脂、找平树脂的作用是为了提高碳纤维的粘结效果，粘结树脂的使用是为了使加固片材和加固构件能够复合为一个整体，共同作用，起到增强构件的抗弯、抗剪承载力，使结构构

4、件得到加固、补强。4计算方法4.1基本假设假设碳纤维加固截面应力-应变关系符合平截面及线弹性；碳纤维片材较薄，认为其中心距梁顶的距离与梁高相等。4.2设计计算方法首先判断加固后构件的破坏形式，再计算构件的抗弯极限承载力，最后利用抗弯极限承载力满足设计承载力要求的条件，求得粘贴面积。4.2.1判断加固后构件的破坏形式构件压区混凝土和碳纤维同时破坏的状态为界限破坏，此时的截面应力应变关系为，在界限破坏时所需的最大钢筋面积为，设截面已有的纵向钢筋面积为As,如果Asmax利用换算截面原理，计算界限破坏时所需碳纤维布的

5、面积，计算此时的截面承载力Mb=fyAs(hO~O.4xb0)+Acf,bfcf(h-0.4xb0)，若Mb>Mu,则说明破坏形式为碳纤维布断裂，反之破坏形式为压区混凝土被压碎。4.2.2加固所需的碳纤维布面积当破坏形式为压区混凝土被压碎时，es>ey,ec=ecti,ecfey,eo