粘貼碳纖維在加固橋梁時加固受力特點分析
　　1.引言
　　采用碳纖維加固材料修復補強混凝土結構，是近來發(fā)展的新型工法，利用碳纖維材料的抗拉強度到達的增強構件承載能力及剛度的目的。碳纖維加固法可用于橋梁混凝土結構抗彎、抗剪加固，同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構造物的防震、防裂、防腐的補強。
　　2．碳纖維的加固原理
　　碳纖維在橋梁工程使用廣泛，其加固的基本原理是將抗拉強度的碳纖維用環(huán)氧樹脂預浸成為復合增強材料；用環(huán)氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上，形成一個新的復合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力，增大結構的抗裂或抗剪能力，以提高結構的強度、剛度、抗裂性和延長性。
　　3．碳纖維加固的特點
　　碳纖維材質自重輕，施工方便快捷，不增加結構荷載；強度高，能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪加固；柔韌性好，不受結構外形限制；耐久性佳，抗化學腐蝕和惡劣環(huán)境氣候變化的能力強；同時抗高溫、抗蠕變、抗磨蝕、抗震性能好；在混凝土構件、鋼結構、木結構均廣泛采用。
　　4．碳纖維復合材料
　　4.1碳纖維復合材料
　　碳纖維復合材料通常由纖維和基體組成。其力學特點是應力應變量完全線彈性，不存在屈服點或塑性區(qū)。由于碳纖維材料具有高強、輕質、耐腐蝕、耐疲勞等物理力學性能，以及現(xiàn)場施工便捷，所以是舊橋加固補強的理想材料。碳纖維布的抗拉強度一般為3550MPa，彈性模量為2.35×105MPa，根據(jù)碳纖維布的品質不同，其厚度為0. 11~ 0. 43mm，幅寬為20~100cm，卷材長度為50~100m。
　　4.2粘結材料
　　粘結材料是指能將連續(xù)纖維狀的碳纖維結合在一起，同時又與混凝土表面粘合的系列材料。它是碳纖維布與混凝土共同工作的關鍵，應有足夠的剛度與強度來碳纖維與混凝土間剪力的傳遞，同時應有足夠的韌性，不會因混凝土開裂導致脆性粘結破壞。此外，由于舊橋加固均在野外，所以粘結材料還應能在一般氣候條件下固化，固化時間合適(一般有3h左右)，對組分含量不敏感，具有適宜的流動性和粘度，固化收縮率小。粘結材料主要包括三類材料：底層涂料、整平材料和浸漬樹脂。
　　5．加固受力特點分析 hengshuijucheng
　?。?）碳纖維布有單向碳纖維布、單向碳纖維交織布、雙向碳纖維交織布及單向碳纖維層壓材料等多種，可根據(jù)需加固結構的不同的部位和受力特性與方向等，選擇相應的碳纖維布進行加固。
　?。?）將抗拉性能優(yōu)良的碳纖維布用粘結材料粘貼到梁體底面或箱梁內壁上，使其與原結構布置的鋼筋一道共同承受拉力，以提高舊橋的承載能力。與其他加固方法相比，碳纖維布在設計荷載范圍內與原結構共同受力，其改變原有結構的應力分布程度小。
　?。?）沿橋梁的主拉應力方向或與裂縫垂直方向粘貼碳纖維布，兩端分別設置錨固端，可約束混凝土表面裂縫，防止裂縫擴大，提高構件抗彎剛度、減少構件撓度、改善梁體受力狀態(tài)。
　?。?）應根據(jù)實際情況合理使用碳纖維布加固鋼筋混凝土梁式橋，因碳纖維布在加固混凝土構件時，在提高受彎承載力的同時還影響受彎構件的破壞形態(tài)。當碳纖維布用量過多時，構件的破壞形態(tài)由碳纖維被拉斷引起的破壞轉變?yōu)榛炷帘煌蝗粔核槠茐摹＿€因碳纖維為完全彈性材料，它與鋼筋共同工作會減弱鋼筋塑性性能，碳纖維布用量過多，構件延性將有所降低。
　?。?）碳纖維布加固后橋梁結構破壞形式變?yōu)榇嘈云茐模涑休d力極限狀態(tài)應按碳纖維抗拉強度的2 /3進行抗彎承載力計算，不能按普通鋼筋混凝土考慮。
　　（6）碳纖維布可提高混凝土梁抗剪承載力，其作用機理類似箍筋，同時還能明顯改善構件的變形性能，增強構件的變形能力。
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