預(yù)應(yīng)力外粘結(jié)加固集成新技術(shù)
發(fā)布日期:2013-07-22 15:11:32 瀏覽量:1419試驗表明, 通過粘貼FRP 纖維片材能夠增大結(jié)構(gòu)的剛度、裂縫控制、鋼筋屈服荷載和極限承載能力。但是由于FRP 使用量與鋼筋量相比非常小,結(jié)構(gòu)變形、裂縫控制能力以及鋼筋屈服荷載的增強幅度有限。同時, FRP —混凝土界面有限的傳遞能力卻會大大降低預(yù)期的加固效果, 導(dǎo)致脆性破壞,例如在FRP 端部的早期破壞, 由剪切或彎曲裂縫引起的剝離破壞等。通常, 在用非預(yù)應(yīng)力的FRP纖維片材修補結(jié)構(gòu)物時, 對高強度的FRP 復(fù)合材而言, 只有一部分的強度被充分利用, 剩下的部分由于粘結(jié)界面的關(guān)系而未被加以利用。再者, 這種纖維片材外部粘結(jié)方法對處于工作狀態(tài)或具有一定損傷狀態(tài)的既有結(jié)構(gòu)的加固效果會有明顯下降。對于具有一定損傷狀態(tài)的既有結(jié)構(gòu)而言, 外張拉FRP 不能促使這些已有的損傷恢復(fù)。為充分發(fā)揮這些材料的優(yōu)勢及解決上述的諸類問題, 采用像傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)方法一樣先張拉FRP 纖維片材,然后將其粘貼于結(jié)構(gòu)物表面并養(yǎng)護, 最后釋放張拉端。這樣初始預(yù)應(yīng)力可用來平衡結(jié)構(gòu)的自重和一部分荷載, 從而能夠充分發(fā)揮FRP 的增強效果, 諸如大大推遲裂縫的進展和減小裂縫寬度, 有效地增強結(jié)構(gòu)的剛度, 緩解內(nèi)部鋼筋的應(yīng)變, 提高鋼筋的
屈服荷載和結(jié)構(gòu)的極限承載能力[1~3 ] 。雖然預(yù)張拉FRP 增強方法有這么多優(yōu)點, 但也會帶來一個問題, 如預(yù)應(yīng)力會引起張拉端的剪應(yīng)力集中, 過大的預(yù)應(yīng)力可能會導(dǎo)致施加外載前的早期剝離破壞,這已經(jīng)在過去的實驗中得以發(fā)現(xiàn)[1 ,2 , 4 ] 。這同時表明在應(yīng)用預(yù)張拉FRP 增強方法時, 預(yù)張拉端部的處理措施非常重要。另一方面, FRP 片材張拉及粘結(jié)對纖維材料素材有一定的要求。近年來人們對炭素纖維片材的外張拉粘結(jié)方法進行了不少探討。但存在著后述的種種問題很難將其實用化。為了充分發(fā)揮加固材料的潛在能力和有效地提高加固性能, 筆者旨在系統(tǒng)地解決上述的各種問題, 并建立一套革新的FRP 片材的預(yù)應(yīng)力加固方法和體系。其中, 新型的PBO 纖維材料的基本性能和特性被得到了充分的活用。
2 預(yù)應(yīng)力張拉復(fù)合材———PBO 纖維材料
近來, 一種由日本東洋紡織股份有限公司開發(fā)的新型PBO 纖維材料( PBO 為其學(xué)名poly2p2
phenylene benzo2bis2oxazole 首位字母的縮寫, 如圖1 所示) 具有與炭素纖維相同或更高的彈性模量和張拉強度。PBO 纖維與其他各類纖維的力學(xué)指標(biāo)的比較見圖2 。另外, 尤為重要的是它的耐沖擊性能或者說是能量吸收性能要遠(yuǎn)高于炭素纖維和芳綸纖維(如圖3 所示) 。
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.cirquelenoir.com/a_20130722151155.html 任何關(guān)于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
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