经过20多年的建设,上世纪80.90年代建成的高速公路桥梁经过10多年的运营,板底缝隙增多。碳纤维材料的高强度.其高韧性特点使其在桥梁加固行业中有着广泛的应用。
桥梁是我国重要的交通基础设施。重载车辆的滚动和风雨的不断腐蚀,上世纪80年代和90年代建造的许多高速公路桥梁都出现了裂缝等疾病。,桥梁属于大跨度结构,环境相对极端。很难选择哪种方法来维护桥梁。幸运的是,近年来,通过科学技术的发展,出现了一种新型的碳纤维布用于桥梁加固。
为什么碳纤维布是桥梁加固的理想材料?
1.耐腐蚀性强。在10%的硫酸中浸泡3个月后,碳纤维布试样强度不降低;40℃在氢氧化钙饱和溶液中浸泡300小时后,强度不降低;35℃在盐水中浸泡一年后,强度不会降低。
2.温度稳定良好。碳纤维布可全年54-83℃在环境中应用,强度不变。
3.防紫外线.耐老化。当然,通过曝光实验和加速曝光实验,使用红外光谱仪评估曝光后试样的特性,最终确认碳纤维布的强度粘附特性在50年内不会变化,没有发现抗压强度的损伤。
4.防水性好。℃预浸水30天,强度不降低。
碳纤维加固桥梁应力分析:
1.将具有良好抗拉性能的碳纤维布粘在梁体的底部边缘或箱梁的内腔上,与原结构的钢筋一起承受拉力,以提高旧桥的承载能力。与其他钢筋方法相比,碳纤维布确保在设计荷载范围内与原结构一起受力,改变原结构的应力分布水平较小。
2.将碳纤维布粘贴在桥梁的主拉应力方向(或与缝隙正交),并在两侧设置锚固端,可限制混凝土表面缝隙,避免缝隙膨胀,提高构件的抗弯刚度.降低构件挠度.改善梁体受力。
3.应结合实际情况使用碳纤维钢筋混凝土结构梁桥,因为碳纤维布在钢筋混凝土工程中,提高了弯曲承载力,但也损害了弯曲构件的破坏形状。当碳纤维布使用过多时,碳纤维破坏造成的部件破坏形状突然破坏混凝土。由于碳纤维是一种完全弹性的材料,它与钢筋一起工作,削弱了钢筋的塑性特性,碳纤维布的数量过多,部件的延性将会降低。
4.碳纤维加固后,桥梁结构的破坏模式转变为突然(断裂或分离等脆性破坏),其承载力极限状态按碳纤维抗拉强度的2/3计算,不考虑混凝土结构。
5.碳纤维布能提高混凝土梁的抗弯承载力,其作用机理与箍筋相似,同时也能大大提高构件的变形特性,提高构件的变形水平。