碳纖維布加固技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用(上)
碳纖維布加固技術(shù)最早起源于德國、瑞士,在20 世紀(jì)80 年代后期,碳纖維復(fù)合材料被用于加固混凝土結(jié)構(gòu)。
碳纖維復(fù)合材料加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù),是將碳素纖維這種高性能纖維應(yīng)用于土木工程,利用樹指類材料把碳纖維粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面,形成復(fù)合材料體CFRP,通過其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作,達(dá)到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善受力性能的目的。
1 板梁構(gòu)件加固中的應(yīng)用
目前混凝土加固通常采用增大截面加固法、置換混凝土加固法、外粘型鋼加固法、外粘鋼板加固法、粘貼纖維復(fù)合材加固法等方法。粘貼纖維復(fù)合材法具有強(qiáng)度高(抗拉強(qiáng)度高于普通鋼材十倍以上)、比重輕、耐久耐腐性好、施工便捷、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。
2 牛腿加固中的應(yīng)用
三河閘位于洪澤湖東南角,是淮河入江水道的控制口門,設(shè)計(jì)流量12000 m3/s。1968 年加固時(shí)在閘身上游側(cè)增設(shè)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢修門起吊牛腿127 根。牛腿挑出工作橋面0.625 m,牛腿端部截面尺寸為0.2 m×0.24 m。由于牛腿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,施工質(zhì)量較差,1998 年起牛腿混凝土出現(xiàn)破損、剝落、露筋等現(xiàn)象。多次采用傳統(tǒng)的水泥砂漿方法進(jìn)行修補(bǔ),但仍有上述現(xiàn)象發(fā)生。2004 年7 月,三河閘管理所引進(jìn)碳纖維對牛腿進(jìn)行了加固。
檢修門起吊牛腿兼有抗剪和抗彎作用,原結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)主要為剪切破壞,部分為受拉筋不足破壞。根據(jù)工程實(shí)際情況,加固時(shí)采取粘貼橫向和縱向碳纖維布相結(jié)合的方法提高牛腿的抗剪和抗彎性能。即垂直牛腿軸向粘貼全封閉300 g/m2 碳纖維包箍,提高牛腿的抗剪性能;在牛腿頂部沿軸向粘一層同型號碳纖維布,起抗拉及包箍接頭壓條作用。
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