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結構加固的新方法及發(fā)展
2016.10.10


常規方法在工程實(shí)踐中被大量采用,但某些情況下,這些方法自身所存在的某些局限性,使得它們不能滿(mǎn)足一些耐久性和美觀(guān)方面的需求,或是受到施工條件的制約而無(wú)法實(shí)施。近年來(lái)出現的一些新加固技術(shù),如粘貼纖維復合材料加固法、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固法、纖維材料的嵌入式加固法等,這些技術(shù)從一開(kāi)始引進(jìn)和出現在國內,就以它們優(yōu)異的性能、特點(diǎn)和加固效果得到了工程界的關(guān)注和青睞.下面著(zhù)重介紹粘貼纖維復合材料加固法:
  纖維材料(FRP)加固修補土建結構技術(shù)是為了突破傳統方法的局限性而產(chǎn)生的一項新技術(shù)。它興起于八十年代末到九十年代初的發(fā)達國家,由于其優(yōu)點(diǎn)多,效果明顯,在日美韓歐洲等國家和地區得到了大量的推廣,目前在加固修補技術(shù)領(lǐng)域已成為廣泛使用的一項技術(shù),并已完全產(chǎn)業(yè)化。按纖維材料的不同,可分為玻璃纖維材料﹑碳纖維材料和阿拉米德材料。其中又以碳纖維材料CFRP具代表性,其性能特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:
  (1)具有良好的物理力學(xué)性能:其抗拉強度為普通鋼材的10 倍以上,彈性模量相當于普通鋼材的1.1~2.4 倍;而且纖維片材重量輕,比重僅為鋼材的1/ 4 ;厚度小,一般片材增強層厚度在0.1mm~0.2mm
之間,因此基本上不增加結構截面尺寸和自重。
  (2)現場(chǎng)施工方便:沒(méi)有濕作業(yè)和明火施工,占用場(chǎng)地小,也不需要大型施工機具,因此施工方便、工效高、施工質(zhì)量容易得到保障。
  (3)使用范圍廣:可用于梁、板、柱及橋梁、隧道、煙囪等多種結構的加固補強。特別是在曲面殼體和復雜節點(diǎn)的加固中,具有其它加固方式無(wú)法比擬的優(yōu)勢,與混凝土的有效接觸面積可達100 %。
  (4)具有良好的耐久性和耐腐蝕、抗磁性等性能特點(diǎn)。
  該材料技術(shù)用于土建結構加固始于上世紀80 年代中期。1991年歐洲首先用CFRP完成了國際上第一座橋梁加固后,該項技術(shù)便在世界上迅速推廣,特別是在上世紀90 年代中期日本阪神大地震后的重建過(guò)程中,該項技術(shù)得到了大量的應用。我國在該領(lǐng)域的研發(fā)工作從1997 年開(kāi)始起步, 98年才開(kāi)始實(shí)際的工程應用。至目前為止,國內已有近十個(gè)科研院所、十余所高校對其技術(shù)性能進(jìn)行研究,取得了大量的科研成果。由國家冶金建筑研究總院、清華大學(xué)等單位所承擔的國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項目《碳纖維材料加固修復混凝土結構技術(shù)研究開(kāi)發(fā)與應用》的系列科技成果已于2001 年通過(guò)國家鑒定,并編制了中國工程建設標準化協(xié)會(huì )標準《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術(shù)規程》。

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