碳纖維布加固橋梁受力分析
碳纖維布新材料的發(fā)現(xiàn)是土木工程發(fā)展新的推動力，碳纖維布加固法也被視為梁式橋加固補強、提高承載能力，尤其是當高度受限制時的優(yōu)選加固方法，其施工工藝亦較簡單。今天，我們就來探討一下碳纖維布加固橋梁受力的特點。
1.將抗拉性能優(yōu)良的碳纖維布用粘結(jié)材料粘貼到梁體底面或箱梁內(nèi)壁上,使其與原結(jié)構(gòu)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，碳纖維布保證在設(shè)計荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力,且改變原有結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布程度小。
2.沿橋梁的主拉應(yīng)力方向(或與裂縫正交方向)粘貼碳纖維布,兩端分別設(shè)置錨固端,可約束混凝土表面裂縫，防止裂縫擴大,提高構(gòu)件抗彎剛度、減少構(gòu)件撓度、改善梁體受力狀態(tài)。
3.應(yīng)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(gòu)件時,在提高受彎承載力的同時還影響受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)。當碳纖維布用量過多時,構(gòu)件的破壞形態(tài)由碳纖維被拉斷引起的破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷帘煌蝗粔核槠茐?。還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(gòu)件延性將有所降低。
4.碳纖維布加固后橋梁結(jié)構(gòu)物后破壞形式變化為突然性(拉斷或剝離等脆性破壞),其承載力極限狀態(tài)應(yīng)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。
5.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(gòu)件的變形性能,增強構(gòu)件的變形能力。

碳纖維布加固的特點
1、引言碳纖維布加固法是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用樹脂類膠結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，并與結(jié)構(gòu)形成整體受力體系，增強被加固結(jié)構(gòu)的抗彎或抗剪能力，從而達到對結(jié)構(gòu)補強加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。
碳纖維布加固補強法，始于二十世紀八十年代美、日等國家，目前是國際土木工程領(lǐng)域開發(fā)研究的一個熱點。我國是在1997年才正式開始對碳纖維類加固技術(shù)進行研究的，并在1998年開始了實際的工程應(yīng)用。
2、碳纖維加固特點
強度高,與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比，碳纖維布加固法具有很明顯的優(yōu)越性：碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能，其抗拉強度高于普通鋼材的10倍，極適合于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固補強；其輕質(zhì)柔軟，適用面廣，施工便捷，尤其是可在不中斷交通時進行加固施工；加固厚度小，可不增加原結(jié)構(gòu)的恒載，特別適用于建筑高度受限制情況下加固補強；同時還具有良好的耐久性及耐腐蝕性等。
不增加恒載及斷面尺寸碳纖維布的自重僅為200～300克／平方米，設(shè)計厚度為0.111—0.167mm，加上環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)材料的自重也很輕，對整個結(jié)構(gòu)重量及橋下凈空的影響微乎甚微，可忽略不計。同時，碳纖維布可以多層粘貼。根據(jù)補強的要求，碳纖維布可以在一個部位重疊粘貼，充分滿足補強的要求。這一優(yōu)點更是傳統(tǒng)補強方式所難以比擬的。
施工簡便
碳纖維布柔軟，對被補強物沒有形狀要求，無需預(yù)制材料、大型施工機械和現(xiàn)場固定設(shè)施，并且工期短。采用碳纖維布加固補強，對原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生新的損傷碳纖維布加固補強系采用碳纖維膠粘結(jié)材料進行粘貼，不需要設(shè)置錨固及開鑿混凝土等，因而不會對已經(jīng)損傷的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的破壞，更可避免鉆孔時與結(jié)構(gòu)內(nèi)原有鋼筋和預(yù)應(yīng)力素發(fā)生沖突而引起新的問題。能有效地封閉混凝土的裂縫
碳纖維布(片)粘貼在混凝土的表面，不僅封閉了混凝土的裂縫，其高強高模量的特性還約束了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的生成與擴展，改變了裂縫的形態(tài)，使寬而深的裂縫變成分散的細微裂縫，從而提高了混凝土構(gòu)件的整體剛度。
碳纖維布具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性碳纖維布是一種復(fù)合材料，幾乎無腐蝕性和磁性以及具有較好的耐熱性，不僅能經(jīng)得起水泥堿性的侵蝕，而且當應(yīng)用于經(jīng)常受鹽害侵蝕等腐蝕性環(huán)境時，其壽命也較長（200年）。因而碳纖維布加固法，在不利環(huán)境下較其它方法更顯出其優(yōu)異性。
不影響結(jié)構(gòu)的外觀碳纖維布的厚度很薄，粘貼固化后其表面還可以涂刷一層與原有結(jié)構(gòu)外觀顏色一致的涂料，而不影響結(jié)構(gòu)的外觀。

碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)勢在哪？
碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)勢
在我國，各類橋梁及房屋建筑結(jié)構(gòu)的維修、加固、改造已經(jīng)成為建設(shè)工程的側(cè)重點。目前國內(nèi)常用的加固方法主要有纖維布復(fù)合材料加固、粘鋼板、擴大截面等方法，其中FRP復(fù)合材料加固法具有非常明顯的優(yōu)勢，并且具有良好的經(jīng)濟效益，在結(jié)構(gòu)工程中得到了廣泛的應(yīng)用。在目前的FRP材料加固市場中，碳纖維占的比例多。
碳纖維布纖維方向分為單向和雙向2種，其中以單向布應(yīng)用為主。碳纖維布具有高的強度重量比和剛度重量比率、良好的抗疲勞性及高的耐久性、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)低等特點。碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：高強高效，可設(shè)計性強；基本不改變原結(jié)構(gòu)外觀，不會對原結(jié)構(gòu)造成損害；運輸儲存、施工更方便、快捷，容易保證施工質(zhì)量而且后期維護費用低；其化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在耐候性、腐蝕性以及抗疲勞性能等方面更加突出。但應(yīng)用此法進行加固時，應(yīng)充分考慮纖維的方向布置，合理的材料連接方式、連接尺寸、連接位置粘結(jié)材料的性能指標。尤其是施工過程的質(zhì)量控制，一定要按正常的施工程序進行，否則會影響加固效果。
碳纖維布施工中應(yīng)注意的事項：
1.施工宜在5℃以上環(huán)境溫度條件下進行，并應(yīng)符合配套樹脂的施工使用溫度。當環(huán)境溫度低于5℃時，應(yīng)使用適用于低溫的配套樹脂或采用升溫處理措施。
2.在表面處理和粘貼碳纖維布前，應(yīng)按加固設(shè)計部位放線定位。
3.樹脂配制時應(yīng)按產(chǎn)品使用說明規(guī)定的配比稱量置于容器中，用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。攪拌所用的容器內(nèi)不得有油污及雜質(zhì)。宜根據(jù)現(xiàn)場實際溫度決定樹脂的每次拌合量，并嚴格控制使用時間。
4.粘貼前板底首先要打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出結(jié)構(gòu)新面，混凝土表面應(yīng)清理干凈并保持干燥；鋼筋露出部位須做防銹處理，如損壞程度嚴重，須采取其它措施，以確保安全；轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。
5.按比例準確配制好底膠并攪拌均勻，注意一次調(diào)和量在可使用時間內(nèi)用完，超過時間的不能使用，以確保粘接質(zhì)量；底膠硬化后，在表面有凸起部分時，要用磨光機或砂紙打光。
6.粘貼碳纖維布時要從中間向兩側(cè)進行粘貼，可避免施工時產(chǎn)生氣泡影響加固效果。
7.碳纖維布配套樹脂的原料應(yīng)密封儲存，遠離火源，避免陽光直接照射。
8.樹脂的配置和使用場所，應(yīng)保持通風(fēng)良好，現(xiàn)場施工人員應(yīng)根據(jù)使用樹脂材料采取相應(yīng)的勞動保護措施。
9.涂刷碳纖維漆必須等樹脂初期硬化后再施做，如表面上仍有不平，用環(huán)氧樹脂砂漿作細部找平后再涂刷碳纖維漆。
10.碳纖維布的施工應(yīng)由熟悉施工工藝的專業(yè)施工隊伍完成，并應(yīng)精心組織、精心施工。

碳纖維布加固施工材料的報價受到哪4個方面的影響？
目前，在眾多加固工程中都會優(yōu)先使用碳纖維布加固材料，碳纖維材料質(zhì)量優(yōu)勝，施工難度較低，而且裁剪方便，諸如此類的優(yōu)點還有很多，碳纖維材料分為兩種，一種是碳纖維布，還有一種是碳纖維板，現(xiàn)在使用頻率較多的是碳纖維布。
碳纖維布加固材料的施工報價受到多個方面因素的影響，接下來的時間，小編就來帶著大家一起走進碳纖維布，看看具體都是哪些因素影響的碳纖維布加固材料的施工報價。
一、碳纖維布的規(guī)格
碳纖維布的規(guī)格較多，由于每個客戶的使用需求都有所不同，對碳纖維布材料的尺寸大小要求也有特殊的要求，故而廠家為了迎合更多消費者的需求，會生產(chǎn)多種規(guī)格的碳纖維布，以期盡可能滿足更多客戶的購買需求。不同規(guī)格的碳纖維布材料其市場售價也是不同的，一般情況下，在其他條件不變的情況下，碳纖維布的價格和其面積大小也有一定的關(guān)系。
二、粘貼層數(shù)
一般情況下，我們在粘貼碳纖維布時會粘貼2到3層，粘貼的層數(shù)不同，材料成本和工人工資成本也都是不同的，如果是按照單位粘貼面積收費，粘貼三層比粘貼兩層的施工費用要多30%左右。
在加固施工的過程中，具體粘貼幾層碳纖維布材料，要看施工現(xiàn)場的實際需求，有些質(zhì)量問題嚴重的建筑物，粘貼2層碳纖維布無法實現(xiàn)加固目標，對此只有粘貼3層碳纖維布，確保能夠保證終的加固質(zhì)量。
三、材料質(zhì)量等級
所有的加固材料質(zhì)量都分為三六九等，即使是同一價格區(qū)間的碳纖維布，不同廠家生產(chǎn)的碳纖維布價格也存在較大的差異，不管客戶對加固施工質(zhì)量的要求如何？都要避免使用劣質(zhì)的加固材料。
現(xiàn)在有很多商家會以次充好，以圖蒙混過關(guān)，如果是對碳纖維布材料不懂行的門外漢前去采購，很有可能會上當受騙。施工單位安排的采購專員，務(wù)必是經(jīng)驗豐富的材料檢驗專家和談判專家，確?；ㄙM少的資金，購買到質(zhì)量的碳纖維布。
四、客戶的加固需求
不同的客戶對加固的要求不同，這也與建筑物的使用功能有關(guān)，比如，如果建筑物是作為商業(yè)用途，或者作為居住用途，這兩種不同的用途，對其的加固要求也是存在差異的。
很多客戶在和施工單位取得聯(lián)系時，都想要時間知道施工報價，其實影響建筑物進行加固維護終的報價因素較多，施工單位也只能給出一個大概的報價范圍。如果客戶確定要對建筑物做加固施工，還是找一家等級較高、知名度較高、口碑優(yōu)勝的加固施工單位，選擇這類施工單位，雖然后給出的施工報價會相應(yīng)較多一些，不過，終的施工質(zhì)量也能夠讓客戶滿意和認可。