7 CFRP粘贴加固技术-吴海军.pptVIP

粘贴CFRP加固技术;严格遵守规范的强制性条文，针对加固工程的具体情况，合理运用规范，对可能影响到工程安全的指标应该首先得到满足 克服加固设计“只对规范负责，不对工程负责”的做法 加固规范中的要求只是最低要求 加固工程本身有更高的技术要求，一定不能低于规范的基本标准 ;基本原理 用黏结胶将CFRP片材牢固地粘贴在桥梁的受拉区或薄弱部位，与结构形成整体，变形协调，共同受力，恢复或提高结构的承载力，改善延性，并减少裂缝扩展 材料性能 设计方法 施工技术 检验、验收 ;现代复合材料以20世纪40年代GFRP（玻璃钢）的出现为标志。目前已研发出了具有各种优异性能的聚合物基复合材料，包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强复合材料。 在航空航天领域、现代国防工业中FRP首先得到发展、应用。 在民用工业如机械工业、交通运输、建筑工业以及生物医学、体育等领域， FRP由于其优异性能而得到广泛应用。 钓鱼杆，高尔夫球棒，网球拍， 羽毛球拍，赛车，赛艇，火箭壳体 卫星用结构材料，飞机刹车片 ;CFRP，碳纤维增强复合材料 碳纤维布，Sheet 碳纤维板，Plate 碳纤维密度1.6~2.18g/cm3，抗拉强度1~7GPa，弹性模量100~800GPa，单丝直径5~7微米，每束1K~24K根单丝 ;优点：轻质高强 重量轻（密度比铝小），强度高（为钢材的10倍）；防腐蚀 与混凝土粘结性能好（承受压应力不会剥落），抗疲劳性能优良 不增加恒载及断面尺寸；不减少桥下净空 施工方便，成型方便，可适应不同构件形状 环氧树脂黏结，不需要锚固螺栓，对原结构无新的损伤 能灵活应用于混凝土结构的抗弯、抗剪、抗压加固 缺点： 现场施工质量受环境影响：温度、湿度 ;一、CFRP片材;FRP片材代替钢板加固始于20世纪80年代 德国，Kattenbusch大桥（1986-87） 瑞士，Ibach桥，1991 美国，洛杉矶2号、5号公路桥梁的桥柱，经FRP修补后经历了1994年北岭大地震而完好如初 日本，FRP围束补强RC桥柱、梁板及烟囱，1995 中国，建筑物加固，1998 1994年美国洛杉矶大地震，1995年日本阪神大地震，粘贴FRP片材的加固方法广泛应用于桥梁、高层建筑抗震、防震的加固补强方面 ;规范标准 JTG/T J22－2008：公路桥梁加固设计规范，交通运输部 JTG/T J23－2008：公路桥梁加固施工技术规范，交通运输部 GB 50367－2006：混凝土结构加固设计规范，建设部 JT/T 532－2004：桥梁结构用碳纤维片材，交通部 CECS 146－2003：碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程，中国工程建设标准化协会 连续纤维材料补强加固混凝土结构物的设计及施工规程，日本土木工程学会，1996 ACI Committee 440-F. Guidelines for the Selection, Design and Installation of Fiber Reinforced Polymer (FRP) Systems for Externally Strengthening Concrete Structures. 1999;一般规定 可用于钢筋砼受压柱加固，提高承载力、延性、耐久性 可用于钢筋砼梁、板加固，提高抗弯、抗剪承载力 仅发挥30%的强度性能 预应力砼构件发挥性能更低 预应力CFRP 粘贴CFRP加固时纤维方向沿 混凝土最大主拉应力方向;一般规定 不能用于素混凝土构件的加固 不能用于配筋率低于《桥规》最小配筋率构件的加固 不能用于提高刚度的加固 不能用于受冲剪作用和支座局部承载力不足构件的加固 对加固结构的混凝土强度有要求，以保证黏结效果，防止过早出现CFRP剥离破坏，如果CFRP用于封闭裂缝，则无要求 受压柱：不低于C15 梁 板：不低于C25 加固时卸除部分荷载可提高加固效果，必须限制活载 ;一般规定 加固设计计算，必须进行分阶段受力和整桥结构验算，保证新旧结构强度、变形、稳定性等满足《桥规》 加固后构件的承载力由原构件受拉钢筋（预应力钢束）或受压混凝土的强度控制，而不是CFRP的强度 对受弯构件，加固后的承载力提高幅度不宜超过40%，防止斜截面剪切脆性破坏先于正截面弯曲破坏发生 必要时采用可靠的锚固措施： 粘贴CFRP压条，锚栓锚固钢板压条、角钢 构件达到承载能力极限状态时，CFRP与混凝土之间不发生黏结剥离破坏;受压构件加固 轴心受压构件：可采用全长无间隔环向 连续粘贴CFRP加固，即环向围束法 圆形截面最有效，椭圆形次之，矩形最差 环向围束的有效约束系数 圆形截面柱：长细比 l/D ≤ 12 矩形截面柱：长细比 l/b ≤ 14，截面高宽比 h/b ≤ 1.5 且截面棱角经圆化打磨