本文作者:港務(wù)區(qū)鋼結(jié)構(gòu)施工工程

碳纖維加固實(shí)驗(yàn)報(bào)告(碳纖維加固在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用)

標(biāo)題:碳纖維加固實(shí)驗(yàn)報(bào)告,,,,本報(bào)告旨在探討碳纖維加固技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用及其效果。通過一系列實(shí)驗(yàn)研究,,分析了碳纖維布在不同加載條件下對混凝土試件的增強(qiáng)作用,,并與傳統(tǒng)加固方法進(jìn)行了對比,。結(jié)果表明,碳纖維加固能夠顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力和延性,,減少裂縫寬度,,改善整體性能。實(shí)驗(yàn)還揭示了碳纖維布的最佳鋪設(shè)角度,、長度以及粘結(jié)劑類型對加固效果的影響,。本研究為碳纖維加固技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了理論依據(jù)和設(shè)計(jì)參考。

碳纖維加固實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一,、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

通過對碳纖維加固的相關(guān)實(shí)驗(yàn),,研究碳纖維加固對混凝土結(jié)構(gòu)(如鋼筋混凝土框架)在受力性能、抗震性能等方面的影響,,分析碳纖維加固在結(jié)構(gòu)加固工程中的有效性和可靠性,。

二、實(shí)驗(yàn)材料與方法

(一)實(shí)驗(yàn)材料

  1. 碳纖維材料
    • 在相關(guān)研究中,,如[2]提到的采用UT70 - 30東麗碳素纖維布,這種碳纖維布具有較高的抗拉強(qiáng)度,。它是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)片材(單向連續(xù)纖維片),用于加固結(jié)構(gòu),。
  2. 混凝土結(jié)構(gòu)試件
    • 在[1]的實(shí)驗(yàn)中,采用按1:3縮尺模型設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土框架作為試件,。這些試件經(jīng)過模擬地震作用的水平低周反復(fù)荷載試驗(yàn)后已達(dá)到最大承載力,、形成機(jī)構(gòu)體系,,為后續(xù)研究碳纖維加固對嚴(yán)重?fù)p傷框架結(jié)構(gòu)的影響提供了基礎(chǔ),。

(二)實(shí)驗(yàn)方法

  1. 加固方案設(shè)計(jì)
    • 以[1]中的加固方案為例,對于已嚴(yán)重?fù)p傷的框架KJ - 1(加固后命名為KJ - 1A),,梁頂粘貼長800mm×寬50mm碳纖維布一層,彎剪區(qū)按100mm寬@100mm粘貼U型箍,,裂縫處粘貼U型箍,,加載點(diǎn)處粘貼2個U型箍,。
    • 柱的兩端均按100mm寬@100mm粘貼環(huán)形箍三道;柱上下端的內(nèi)外側(cè)在豎直方向粘貼長600mm×寬120mm的碳纖維布,;為防止柱側(cè)豎向碳纖維布在柱底剝離,在柱腳兩側(cè)基座上分別粘貼100mm寬的U型箍各一道,。
    • 節(jié)點(diǎn)處粘貼水平方向長400mm×寬50mm,豎直方向長300mm×寬50mm的十字形碳纖維布,。為防止水平碳纖維布與梁剝離,梁兩端外伸部分均加100mm寬U型箍,。
  2. 加載方案設(shè)計(jì)
    • 采用力—位移混合控制的加載方法,如[1]中的實(shí)驗(yàn),,先以力控制進(jìn)行加載,屈服后改用位移控制,。
    • 采用底部剪力法計(jì)算各級多遇和罕遇水平地震作用,以此作為試驗(yàn)加載制度的依據(jù),。

三,、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

(一)裂縫出現(xiàn)與擴(kuò)展

  1. 在[1]的實(shí)驗(yàn)中,以2kN的水平荷載開始加載,,加至6kN時左柱下端原結(jié)構(gòu)裂縫處出現(xiàn)第一條寬度為0.05mm的裂縫(加固后的開裂荷載為6kN)。
  2. 加至16kN時,,在右柱節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)寬度0.3mm的裂縫,且此處鋼筋屈服,,柱頂最大位移8.2mm。
  3. 當(dāng)位移加至6△y時,,左柱底裂縫寬度擴(kuò)展為3.0mm,右柱底裂縫寬度擴(kuò)展至2.5mm,,此時構(gòu)件達(dá)到極限狀態(tài)。反向加至 - 6△y時,,左柱頂裂縫寬度擴(kuò)展至2.5mm,,右柱頂裂縫寬度擴(kuò)展至3mm,,此時柱底部碳纖維布起鼓,,試件達(dá)到強(qiáng)度極限,荷載呈下降趨勢,。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

(一)滯回曲線分析

  1. KJ - 1A滯回曲線
    • 從[1]可知,,KJ - 1A的滯回曲線剛開始加載循環(huán)時,荷載—位移曲線近似為直線,,滯回環(huán)面積較小。鋼筋屈服后,,由于加載位移幅值的增大及循環(huán)次數(shù)的增多,試件的滯回環(huán)面積增大,,呈梭形,,滯回曲線向位移軸靠攏,位移增長速率大于荷載增長速率,。這表明經(jīng)碳纖維布加固后,嚴(yán)重?fù)p傷的鋼筋混凝土框架仍具有較好的抗震耗能能力,。
  2. 不同部位碳纖維布的滯回曲線
    • 對于右柱柱底豎向碳纖維布的滯回曲線,鋼筋屈服前,,柱底縱向碳纖維布應(yīng)變較小,,屈服后,,改為由位移控制加載,隨著加載位移幅值的增大及循環(huán)次數(shù)的增多,,碳纖維布應(yīng)變也加快增加,說明碳纖維布粘接性能良好,。在碳纖維布被拉到極限拉應(yīng)變前,,卸載后應(yīng)變基本可以全部恢復(fù),因?yàn)樘祭w維布為彈性材料,;試件破壞時,碳纖維

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