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CARBON加固新蟲 (初入文壇)
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[交流]
碳布加固提高幅度受限，原因為何？
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隨著我國基建數(shù)量的不斷劇增，建筑行業(yè)的重心已逐漸向既有結(jié)構(gòu)的加固改造傾斜。結(jié)構(gòu)加固能夠有效提高建筑物可靠性，保證混凝土結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性與適用性。尤其對于使用功能改變、耐久性下降等情況的結(jié)構(gòu)來說，必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固杜絕安全隱患。 近年來，粘貼碳纖維布對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補強逐漸成為了主流方法。碳纖維布的廣泛使用與加固效果良莠不齊導(dǎo)致了兩種說法的出現(xiàn)，一種認(rèn)為碳纖維布“包治百病”，而另一種認(rèn)為碳纖維布將人們引入了加固的誤區(qū)。而事實上在建筑加固中，碳纖維布的使用固然帶來了便利，但在使用前仍需對適用性進(jìn)行理性分析。 碳纖維布加固，優(yōu)點是顯而易見的。首先單從材料角度講，碳纖維布的抗拉強度能夠達(dá)到鋼材的10倍，而密度卻遠(yuǎn)低于鋼材，可以名副其實的起到輕質(zhì)高強的加固效果。同時碳纖維布具有優(yōu)質(zhì)的耐久性，復(fù)雜環(huán)境中不易發(fā)生腐蝕，在保證粘貼效果的情況下能夠長期有效的保障結(jié)構(gòu)安全。 從施工角度來說，碳纖維布同樣存在較大的優(yōu)勢。常規(guī)修補方式，需要大型施工機(jī)械與濕作業(yè)的施工，施工周期長，對現(xiàn)場環(huán)境以及空間都存在較不利的影響。而碳纖維布施工，無需大型施工機(jī)械，在環(huán)境、空間與施工周期上都存在較大的優(yōu)勢，同時碳纖維布質(zhì)軟，對不規(guī)則截面也有較高的適用性。 然而，在看到碳纖維布加固優(yōu)點的同時，不能忽視碳纖維布加固的弊端。采用碳纖維布加固，對結(jié)構(gòu)的剛度提高不大，在控制結(jié)構(gòu)變形方面作用極為有限。而在受彎構(gòu)件的加固中，碳纖維布的加固效果受原結(jié)構(gòu)的配筋率影響較大，這點在橋梁加固中需要尤為注意。另一方面，碳纖維布加固對構(gòu)件正截面受彎承載力的提高幅度不得超過40%，這點嚴(yán)重的限制了碳纖維布高強度的發(fā)揮。 提高幅度限制為40%，對于高強度碳纖維布來說無疑問是一種浪費，但出于多方面考慮必須遵守。碳纖維布加固存在受力滯后的現(xiàn)象，僅在原結(jié)構(gòu)繼續(xù)受力變形時才能發(fā)揮作用，若不控制提高幅度，可能會導(dǎo)致受拉區(qū)混凝土優(yōu)先于碳纖維布發(fā)生脆性破壞。同時提高幅度過高易導(dǎo)致受壓區(qū)混凝土承受荷載過高被壓壞，應(yīng)在加固中避免。 另外，從構(gòu)件的破壞方式來看，限制提高幅度也是極為必要的。受彎構(gòu)件例如梁，荷載增高可能會發(fā)生受彎破壞與受剪破壞，其中受剪破壞具有較高的突然性，破壞沒有預(yù)兆，后果嚴(yán)重，因此在加固時必須控制受彎承載力的提高幅度，注意“強剪弱彎”防止發(fā)生受剪破壞。 綜上所述，在采用碳纖維布進(jìn)行加固時，一定要綜合構(gòu)件情況，制定合理的加固方案，而不能盲目進(jìn)行加固。而為兼顧安全與碳纖維材料的強度發(fā)揮，將預(yù)應(yīng)力技術(shù)融入碳纖維加固中已成為結(jié)構(gòu)加固的一大發(fā)展方向，例如預(yù)應(yīng)力碳板，能夠在主動改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的同時，充分發(fā)揮碳板強度，加固效果優(yōu)異。 |
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