钢筋混凝土柱碳纤维加固应用技术 -凯时人生就是博首页

钢筋混凝土柱碳纤维加固应用技术在具体加固工程项目中，因设计方案出错、工程施工不善或应用作用更改等缘故，导致的构造或预制构件不可以考虑现行标准标准要求的一切正常设计方案应用规定，使得其构造或预制构件可以再次安全性、一切正常的应用，则务必采用一定的对策开展加固恢复。

碳纤维cfrp是全部建筑专业界应用更为普遍且受欢迎的加固原材料，此项加固技术性盛行于二十世纪八十年代，于90年代中后期在中国快速发展趋势起來，世界各国许多 科研机构和高等院校就碳纤维cfrp加固混凝土预制构件此项新技术应用开展了很多的科学研究。伴随着实验科学研究的深层次，该加固技术性的应用领域不断发展，应用技术不断完善。

碳纤维cfrp加固钢筋混凝土柱的实验科学研究相对性较少，但实验科学研究结果显示碳纤维cfrp加固钢筋混凝土柱具备工程施工简易、耐腐蚀能力强、约束效果非常的好、基础不用维护保养等特性，下边就该加固技术性开展简略详细介绍。

1、钢筋混凝土柱cfrp加固原理剖析

1.1、碳纤维cfrp原材料

碳纤维cfrp一般是直徑为5μm～20μm的持续化学纤维，板材由环氧树脂和环氧固化剂构成，用环氧树脂（内加固化剂）侵润碳纤维，待环氧树脂干固后便产生了碳纤维弹性体材料（通称cfrp）。其特点：相对密度小，为一般不锈钢板材的1/6；抗压强度高，抗压强度约为一般建筑钢筋的4～6倍；耐腐蚀特性好，抗压强度不会受到强酸强碱浸蚀物质的危害；非磁性，不危害磁感应数据信号的散播；缓解疲劳特性优质，疲惫使用寿命广泛高过不锈钢板材；变色涂料指数和混凝土非常；弹性模具和不锈钢板材相仿；極限拉伸强度1%。

1.2、钢筋混凝土柱cfrp加固基本原理

钢筋混凝土柱在承担轴径工作压力时，预制构件是因为遭受规定值十分小的横着扩大造成的，如能在预制构件四周造就横着约束，以阻拦受力预制构件的这类横着扩大，进而提升 预制构件抗压强度承载能力和形变能力。

碳纤维cfrp加固钢筋混凝土柱便是在柱混凝土和cfrp提高带中间造成约束功效，（他们中间的作用力称之为页面约束地应力）受横着页面约束地应力的功效，塑性变形区的关键混凝土处在三向地应力情况，与单边承受力情况对比，混凝土的極限压应变力和承载能力会提升 ，在柱弯折承载能力沒有显著降低的状况下，并不考虑到失衡的危害，加固后钢筋混凝土柱具备很大的延展性形变与能耗能力。

1.3、钢筋混凝土柱在cfrp包囊功效下的地应力遍布状况

1.3.1、因为cfrp对钢筋混凝土柱的横着约束后使cfrp产生轴径拉申地应力，而cfrp的抗弯强度能力偏弱（一般不考虑到），矩形框柱在cfrp包囊约束下其最后極限轴径抗拉强度相对性圆柱体来讲大幅度降低，关键因为侧面约束地应力不匀称。矩形框柱边中间侧面约束弱，拐角处侧面应力约束很大，柱边仅有在产生侧面塑性形变时cfrp对钢筋混凝土柱的横着约束地应力才可以急速提高。

1.3.2、因为cfrp对钢筋混凝土柱的约束为页面约束，仅有当混凝土向外横着扩大时（造成塑性形变）cfrp方可对混凝土造成约束地应力，因而柱腋角业务外包cfrp在承担载荷时主要表现出两环节的承受力全过程：第一阶段，混凝土轴径压地应力较小，横着形变较小，cfrp承受力较小；第二阶段，伴随着载荷的提升，柱混凝土形变扩大，cfrp腋角地应力明显提高，腋角约束力快速提升，直至当cfrp做到其極限拉伸应变时产生开裂。

1.3.3、约束混凝土与无约束混凝土地应力—应变力关联

2、碳纤维cfrp加固钢筋混凝土柱的技术性及工程施工关键点

2.1、应用领域及工作状况规定

cfrp加固钢筋混凝土柱适用圆柱体或小横截面矩形框柱（横截面周长一般低于800mm），在未失衡情况下会大幅度提高钢筋混凝土柱的轴压承载能力。加固的必要条件是预制构件的关键混凝土未被毁坏，尚具备一定的承载和形变能力。

2.2、cfrp业务外包钢筋混凝土加固技术性

2.3、加固工程施工关键点：

2.3.1、钢筋混凝土柱加固前的卸压，各项任务通常轻视，混凝土预制构件在负载业务外包cfrp时，业务外包cfrp相对性于混凝土柱表层存有应变力落后，常产生cfrp并未被扯断混凝土已被压烂的状况，这类效用促使cfrp的加固实际效果减少，不可以充分运用cfrp的高强度抗压强度特性。

2.3.2、矩形框柱转角倒圆角的半经不可低于20毫米，柱侧最好是做成外凸形，缓解角处cfrp的集中化地应力，许多 实验说明即便如此cfrp的毁坏依然产生在转角位置。

2.3.3、混凝土预制构件表层的恢复工作中极其重要，其立即危害cfrp对混凝土横着约束实际效果。

3、结果

1）碳纤维cfrp加固钢筋混凝土柱，能使混凝土承担轴径承受力情况变成三向承受力情况，约束混凝土的承载能力和形变能力获得提升 ，尤其对轴压比不可以考虑抗震等级设计标准规定的钢筋混凝土柱加固实际效果较为显著。

2）提升 塑性铰区的承载能力及延展性，钢筋混凝土柱在地震灾害载荷的反复功效下，上下方会最先出現塑性铰区，承载能力及延展性快速降低，用cfrp开展盘绕加固后，塑性铰区关键混凝土遭受约束極限抗压强度及形变能力大幅度提高。

3）工程施工科技含量低、加工工艺简易，约束效果非常的好、耐腐蚀能力强，只需维护不用维护保养。

4）碳纤维cfrp加固技术性并不是全能“药方”，有其缺陷：有机化学胶耐热特性差，高溫自然环境及阻燃等级规定高的工程建筑不可以应用；不规律或大横截面矩形框柱需有标准应用。