碳纤维布对开裂钢筋混凝土双向板的加固方式研究

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1、碳纤维布对开裂钢筋混凝土双向板的加固方式研究1绪论近年来建筑行业发展迅猛，大量的新型建筑层出不穷，快速的发展难免会出现一些各种各样的问题。不管是建筑的设计、施工、现场管理方面，还是在建筑材料的选取、现场施工环境等各方面，都会或多或少的出现问题，从而影响建筑的整体质量。对于当代建筑来说，有许多建筑物是由于施工质量不合格、年代久远等原因引起建筑物的各个构件发生破坏产生裂缝，这个问题是各个建设单位都很难避免和克服的一个问题[1]。裂缝在各种建筑结构中是普遍存在的，根据许多的工程实际案例，房屋在未正式使用之前就会出现很多裂缝，这类裂缝不是由外界荷载所引起的，而是由自身的收缩变形及其他地基的不

2、均匀沉降等因素引起的。这些因素大多数与建筑物所使用的材料、施工时所处的环境及施工条件、所选择的结构形式、所选用的地基基础形式等有关[2]。由专业的学者专家总结，将建筑结构的自身变形裂缝称为建筑结构裂缝。变形裂缝有混凝土在温度变化下的温度收缩裂缝、混凝土自身水分的变化产生的干燥收缩裂缝和自生收缩裂缝，在实际工程中混凝土的收缩往往是受到约束而产生的[3-6]；同时，由于混凝土产品的收缩系数大，所以使得在现有建筑中的混凝土裂缝时有发生，若对裂缝问题的处理不当会出现工程质量问题，出现裂缝后需采用相应的处理方式[7]。由于裂缝宽度在相应的规范中有其规定限值，当工程中裂缝的宽度超过规定的限值导致

3、影响建筑物的正常使用功能及其耐久性时，需要对损坏的建筑结构进行修复，采取相应的加固措施。1.1现有加固方式概述对于我国来说对混凝土结构的加固技术运用较晚，因其繁琐的工作步骤：原结构的检测、验算和加固设计等，在加固过程中对不同的结构加固需要注意诸多不同的问题，所以针对不同结构的不同情况需要运用不同的加固方法，下面对工程中常用的几种加固方法进行简单介绍：加大截面法是在原构件的表面增加一定量的相同材料以用来增加原构件的承载力和刚度。一般适用于一些轴压比偏高的构件或者是截面尺寸过小的构件，原构件和新浇筑的混凝土之间用膨胀混凝土来进行粘结，使其保持良好的整体性和稳固性，来发挥其良好的受力性能。

4、相对于其他加固方法来说，该种加固方法由于其浇筑养护工期过长，并且增加了原构件的尺寸减少了使用面积，特别是对梁、柱、板进行加固时大大地降低了房间的使用面积，并且增加了自重和荷载值，对于住宅来说是不划算的也是不被广泛认可的。........1.2碳纤维增强复合材料的加固技术优势通过分析各种加固方法的特点，总体来说，碳纤维材料具有高强高效、施工工艺简单等诸多优势，具体表现在以下几个方面：碳纤维材料抗拉强度高，在对损坏的混凝土构件进行加固时，可以充分的发挥其这一特点来改善混凝土构件的受力性能，提高混凝土构件的使用耐性，并且最终能够很好地达到加固效果。说到碳纤维材料的施工简便高效性，必须要提到

5、碳纤维材料是一种轻质的织物，其一般成卷状放置，宽度在20cm-100cm之间，长度在50-100m之间，成卷状。在实际的施工过程中要根据现场施工的需要裁剪成合适的尺寸来满足要求。比起厚重繁琐的粘钢法，其施工工艺更简便快捷。粘贴碳纤维增强复合材料进行加固，由于材料本身的抗物理化学腐蚀性能强，外界环境对其的正常使用影响不大，这样促使其有较长的使用周期。特别是在对桥梁的加固中使用最多，因其可以抵抗桥梁结构中遇到的物理化学腐蚀问题。粘贴碳纤维材料加固方法，可以应用到各种类型的结构，不论是房建还是桥梁、隧道等，均可使用。这是其它结构加固方法所不能达到的。对于较为复杂的土木工程结构来说，一般的加

6、固方法无法实施，使用该方法可以有效地解决。........2碳纤维布加固钢筋混凝土双向板的基本原理在现代建筑结构中钢筋混凝土的应用比较广泛，虽然其具有耐火性能好、现浇整体性良好、使用年限长等特点，但随着时间的推移，混凝土构件会由于各种物理化学变化或者是设计施工过程中的缺陷等原因，引起工程质量的问题，导致建筑的日常使用功能损坏，随之混凝土的结构加固技术逐步诞生。就目前我国建筑行业的发展来说，绝大多数的混凝土结构正处于维修、加固和改造的阶段，下面就碳纤维布加固钢筋混凝土双向板的基本原理进行介绍。2.1碳纤维布加固钢筋混凝土双向板的基本理论钢筋混凝土双向板的力学分析方法一般分为三种：弹性法

7、、数值法和极限分析法。另外，本文采用极限分析法对碳纤维布加固钢筋混凝土双向板进行分析。在极限分析法中，最常用屈服线法对其分析，双向板一般按塑性铰线理论进行计算分析，最为常用的一种计算方法为虚功原理法。在使用虚功原理法之前要确定构件的破坏形式及塑性铰线的位置和方向。起初板的塑性铰线理论是由Ingerslev[47]提出的，该理论主要是指当对板的外表面施加荷载时，若仅有一个截面达到了极限弯矩，那该板不会被破坏，另外，仅有该截面会出现塑性铰线，塑性铰线处该截面弯