試析碳纖維材料在結(jié)構(gòu)加固中的運(yùn)用論文

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1、試析碳纖維材料在結(jié)構(gòu)加固中的運(yùn)用論文論文關(guān)鍵詞碳纖維結(jié)構(gòu)加固論文摘要介紹使用碳纖維材料的廣泛運(yùn)用，再次強(qiáng)調(diào)碳纖維材料在結(jié)構(gòu)加固不可替代的地位。一、高強(qiáng)碳纖維材料的特性碳纖維是一種由有機(jī)母體纖維（例如粘膠絲、聚丙烯腈或?yàn)r青）采用高溫分解法在1000～3000度高溫的惰性氣體下去除碳以外的所有元素制成的新型非金屬材料。具有高比強(qiáng)、高比模、耐疲勞、抗蠕變、比耐熱鋼還耐高溫、比不銹鋼還耐腐蝕、耐磨損、尺寸穩(wěn)定、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熱膨脹系數(shù)小、自潤滑和吸能抗震等一系列優(yōu)異性能。另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右，是鋁的二分之一，鋼的五分之一。盡管碳纖維質(zhì)量輕，但它強(qiáng)度高，有很高的“比

2、強(qiáng)度”（比強(qiáng)度＝材料的強(qiáng)度極限/材料的單位重），碳纖維還有極好的纖度（纖度的表示法之一是9000米長的纖維的克數(shù)），一般僅約為19克；拉力高達(dá)300KG/MM2；目前幾乎沒有其他材料像碳纖維那樣具有那么多的優(yōu)異寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能。二、高強(qiáng)碳纖維材料在生產(chǎn)生活方面的運(yùn)用碳纖維材料有著如此神奇的性能.freelm，可以在基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸的狀況下，發(fā)揮強(qiáng)大的補(bǔ)強(qiáng)加固效果。補(bǔ)強(qiáng)功能全面，耐久性能好，還有優(yōu)良的抗紫外線及抗環(huán)境老化性能。（三）碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)通過配套粘結(jié)材料將碳纖維片材粘貼十構(gòu)件表面，使碳纖維片材

3、承受拉力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力。（四）碳纖維片材可采用下列方式對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固:在梁、板構(gòu)件的受拉區(qū)粘貼碳纖維片材進(jìn)行受彎加固，纖維方向與加固處的受拉方向一致；采用封閉式粘貼、U形粘貼或側(cè)面粘貼對(duì)梁、柱構(gòu)件進(jìn)行受剪加固，纖維方向宜與構(gòu)件軸向垂直；采用封閉式粘貼對(duì)柱進(jìn)行抗震加固，纖維方向與柱軸向垂；當(dāng)有可靠依據(jù)時(shí)，碳纖維片材也可用十其它形式和其它受力狀況的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固；采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算和正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算；鋼筋和混凝土材料,..畢業(yè){根據(jù)檢測得到的實(shí)際強(qiáng)度

4、，按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定其相應(yīng)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)；碳纖維片材應(yīng)根據(jù)構(gòu)件達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)的應(yīng)變，按線彈性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系確定其相應(yīng)的應(yīng)力；碳纖維片材應(yīng)取生產(chǎn)廠提供的不小于95%保證率的極限抗拉強(qiáng)度作為抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)采用粘貼碳纖維片材對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)考慮加固后對(duì)結(jié)構(gòu)中其它構(gòu)件或構(gòu)件的其它性能可能產(chǎn)生的影響；采用粘貼碳纖維片材進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固時(shí)，宜卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。如不能在完全卸載條件下進(jìn)行加固，應(yīng)考慮二次受力的影響；在受彎加固和受剪加固時(shí)，被加固混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的實(shí)際混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于Cl5。采用封閉粘貼碳纖維片材加固混凝土柱時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C10。四、碳

5、纖維材料發(fā)展前境碳纖維的諸多優(yōu)異特性，碳纖維應(yīng)用的范圍越來越廣。從50年代主要應(yīng)用在火箭、宇航及航空等尖端科學(xué)，到80年代被廣泛應(yīng)用于體育器械、紡織、化工機(jī)械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。同時(shí)，隨著高性能及超高性能的碳纖維的相繼出現(xiàn)，它應(yīng)用的范圍越來越廣，如A380、波音777、美國新型主戰(zhàn)坦克，碳纖維比重占到15%以上。同時(shí)，隨著碳纖維加工技術(shù)的普及，它的應(yīng)用范圍自80年代起逐漸涉及到民用方面。到目前為止，我國各種應(yīng)用占碳纖維率需求比例分別為體育30%，航空10%，工業(yè)60%。材料的比強(qiáng)度愈高，則構(gòu)件自重愈小，比模量愈高，則構(gòu)件的剛度愈大，從這個(gè)意義上已預(yù)示了碳纖維在工程的廣闊應(yīng)用前景，綜觀多

6、種新興的復(fù)合材料(如高分子復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料)的優(yōu)異性能，不少人預(yù)料，人類在材料應(yīng)用上正從鋼鐵時(shí)代進(jìn)入到一個(gè)碳纖維材料廣泛應(yīng)用的時(shí)代。