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预应力纤维布加固技术

文章出处:LOL全球总决赛下注 人气:发表时间:2021-10-01 02:00
本文摘要:1、章节用作建筑结构修补修整的高强纤维材料,具备高强高效、耐腐蚀性能及耐久性,不减少构件的可调及体积、限于面广及便于施工等优点。但当使用无预应力方式修整时,由于纤维布的形变迟缓导致高强纤维布的强度利用率很低。 以碳纤维布为事例,构件超过长时间用于无限大状态时,纤维布的形变大约为300MPa。实际工程中,因构件为二阶段受力,如未采行修理或顶撑等措施,其实际的形变水平将更加较低。

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1、章节用作建筑结构修补修整的高强纤维材料,具备高强高效、耐腐蚀性能及耐久性,不减少构件的可调及体积、限于面广及便于施工等优点。但当使用无预应力方式修整时,由于纤维布的形变迟缓导致高强纤维布的强度利用率很低。

以碳纤维布为事例,构件超过长时间用于无限大状态时,纤维布的形变大约为300MPa。实际工程中,因构件为二阶段受力,如未采行修理或顶撑等措施,其实际的形变水平将更加较低。

在用于高强纤维布对梁展开修整时,有一种特有的毁坏形态,即纤维布与构件的粘合层毁坏而使纤维布被整体的挤压,这种毁坏形态具有显著的脆性特点,是十分危险性的毁坏形式。同时这种毁坏使高强纤维布的高强特性不得而知充分发挥,很大地减少了构件的承载力和变形。2、FRP修整受弯构件2.1毁坏形式根据涉及研究资料指出,FRP修整受弯构件有以下6种毁坏形态:①超筋毁坏,即在不受纳钢筋超过屈服前挤压区混凝土压坏;②部分超筋毁坏,即钢筋屈服后挤压区混凝土压坏,而FRP未超过无限大纳突发事件;③适筋毁坏,即钢筋屈服后FRP超过无限大纳突发事件拉断,而挤压区混凝土仍未压坏;④表层混凝土剪切不受纳挤压毁坏;⑤FRP与混凝土间粘合基层挤压毁坏。⑥在预应力FRP修整中,钢筋并未屈服而纤维布拉折断。

对于①可通过容许FRP的修整量来防止。④⑤可通过使用适当的结构措施、规定大于混凝土强度、确保粘合质量和搭配性能优良的粘合材料来掌控。对于⑥,可通过掌控预应力度来防止。

②③两种毁坏形式,相比较而言,构件有较小的变形,FRP的强度也获得了更为充份的利用,是比较理想的毁坏形式。2.2挤压形变的产生在典型的弯剪构件中,粘合界面上有两类挤压形变:一是挤压剪应力,主要由两个因素引发:①由构件沿横向倾斜变形的差异,引发纤维布自身的突发事件梯度而产生的;②裂缝处纤维布的局部不均匀分布突发事件所引发的。二是挤压于是以形变,两个因素:①裂缝处横截面在剪力起到下产生线脚的互相错动所引发的;②对于并未产生预应力的纤维布,必要粘贴时,由于构件表面不平坦,在纤维布拉平的过程中所引发的。

当粘合界面在这两类挤压形变的综合起到下超过了粘合层的拉剪强度或是混凝土的抗拉强度,就不会引发纤维布与混凝土构件的粘合层毁坏或表层混凝土断裂,而使纤维布被挤压。如何有效地解决问题粘合界面过早再次发生挤压毁坏的现象,是解决问题高强纤维布修整技术在工程应用于中的一个关键问题。

3、预应力高强纤维布修整技术3.1预应力的起到试验指出,预应力的不存在有四个方面的起到。①提升裂开荷载,减小构件刚性,解决问题高强纤维布的形变迟缓问题,提升修整效率;②构件刚性大,纤维布突发事件减少较快,某种程度的荷载起到下,纤维布的形变梯度小,增大挤压剪应力;③轴向压力可抑制裂缝的发展和横截面的线脚错动,增大裂缝处粘合层的挤压剪应力和于是以形变;④预应力使纤维布从开始就正处于弯曲状态,能增大挤压于是以形变。②③④联合起到使被修整构件的无限大承载力明显提高,纤维布的高强度也获得更为充份的利用。

3.2粘合层的影响粘合层的主要起到是将纤维布与混凝土粘合沦为一个整体,传送形变。一般来说修整所用的粘合材料,虽然粘合强度较高,但往往变形能力较好,很更容易再次发生挤压毁坏。试验指出,如在基本不减少粘合强度的基础上,提升粘合层的变形能力,可减少粘合层的挤压形变,避免挤压毁坏再次发生;最后亦能使纤维布整体的突发事件以求充份地发展。

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粘合层较好的变形能力和对纤维布风干性可以减缓毁坏过程,构件的变形深感提升,明显改善构件的延性。3.3锚固的起到由于锚固的不存在,当荷载较小时,力的传送仍然意味着依赖纤维布与混凝土的粘结力,纤维布端头处的形变将不会显著的减少,纤维布的形变梯度增大,提升再次发生挤压毁坏时纤维布的整体形变;而且,即使再次发生挤压毁坏也不导致构件整体失效。4、断裂式预应力张拉技术传统实产生形变的方式往往是再行张拉后锚固;必须比较简单的张拉机具,以及适当的反力装置,并且,在锚固的时候,预应力的损失也较为大。而断裂式预应力张拉技术,其特点就是再行锚固后张拉,需要简单的张拉机具和适当的反力装置,预应力损失小,方法简单有效地。

通过测纤维布的突发事件,可以必要掌控有效地预应力。装置闻图1:(a)加装前       (b)加装后图1锚夹具加装示意图原理及操作方法:按图1(a)抹胶后将纤维布拉平所在之处,垫上锚固钢板,加装紧固螺帽,将钢筋连同纤维布向外纳,同时放宽锚固钢板,利用钢筋与锚固钢板一端的弧面起到,利用挤迫压力将钢筋和纤维布向外推展,可行性将纤维布张凸。胶硬结后,放宽夹具,通过断裂,使纤维布放宽,创建预应力。5、工程实践中及施工工艺5.1工程概述本工程为一改建修整工程,混合结构房屋,由于用于用途的变化,必须将底层的一个洞口由原本的1.5m不断扩大为2.9m,原洞口上梁为圈梁兼任过梁,混凝土为C25。

经验算数,改建后梁底纵筋计算出来面积为583.5mm2,实际面积为339.3mm2,构件抗弯承载力严重不足。筒筋实际面积为282.74mm2,而计算出来面积为272mm2,需要展开抗剪修整。

5.2修整方案本工程原修整方案如图3右图,使用再行拆毁墙体,后在梁底粘贴碳纤维布,最后在梁两端各调补做到一混凝土柱。图3原修整方案图此方案因调补做到柱必须开凿至主桥,又必须植筋,工程量和可玩性都较小。

并且碳纤维布要发挥作用,尚需构件之后再次发生变形,而过大的变形有可能引发上部砌体的裂开。因此,此方案的缺失是很显著的。经过多方较为,并融合现场的情况,确认如下修整方案:在梁两侧下部各使用7.5cm长的双层碳纤维布展开修整,Asf=50.1mm2,纤维布可获取无限大抗弯承载力大约19KN.M,构件有充足的安全性储备。考虑到实际用于的拒绝,有效地预应力掌控在800MPa,约合3400,考虑到长年预应力损失,实际张拉至3800。

此时构件在变形基本不减少的条件下才可符合抗弯承载力的拒绝。优点:①由于使用预应力,可在梁两侧修整。再行修整后拆毁,需要承托,施工便利安全性;②产生预应力,构件变形小,充分利用碳纤维布的高强度;③使用有较好变形能力的粘合层,有效地避免挤压毁坏的再次发生,提升构件的延性。

缺点:纤维布的有效地力臂较短,工作效率较低。可通过减少纤维布的用量和产生预应力来填补。5.3施工工艺及过程纤维布修整施工中,施工工艺和质量必要关系到修整的效果,先进设备合理的施工工艺和可信的施工质量是获得较好修整效果的前提。

断裂式预应力张拉技术经过大量的试验,并融合适当的现场条件,其施工工艺及过程如下:①首先将梁两侧,及板底附近梁两侧10cm范围,梁下20cm范围内墙两侧的抹灰层清理;②按图4右图方位纸带,清孔后将螺栓带上胶植入孔内,蒙锚固钢板相同;③梁两侧找平,再行将表面断裂的混凝土抛光找平,遮住密实层,清扫后再行用粘胶风吹追;④待螺栓处胶硬结后,使用挤推法带胶按图5右图方位加装碳纤维布,将纤维布可行性张紧;⑤待锚固处胶硬结后第一次产生预应力,大约为2500,将纤维布几乎拉直,此时纤维布与混凝土表面尚存大约2mm的空隙,用纱布浸胶将纤维布下沿塞紧后溪边粘合胶;⑥胶稍干后第二次产生预应力至预计大小(有断裂效应),同时将吸管的胶涂抹在纤维布的表面,用胶将纤维束充份滋长,待胶可行性硬结后,表面撒中砂。⑦48小时后,待胶充份硬结后,拆毁墙体,割除多余的螺杆,分层沾1:2水泥砂浆20薄覆盖面积纤维布和锚具。对夹具展开防水处置后,使用装饰手段处置。

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