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CFRP应用于土木工程论文

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CFRP应用于土木工程论文

发布日期:2020-03-15 作者: 点击:

随着CFRP材料向土木工程领域的逐渐渗透,它的应用范围越来越广,CFRP材料在土木工程中的应用经历了纤维片材、纤维棒材和纤维型材等几种材料形式。CFRP材料在土木工程领域应用的不断扩大,其优越性也逐步发挥出来,受到越来越多的关注,湖北金沙建筑因此开展关于CFRP在土木工程中应用的课题。土木工程中应用的CFRP产品形式主要有短纤维、片材(纤维布材和板材)、棒材和索材、拉挤型材、缠绕型材、格栅及手糊制品。

湖北金沙建筑

根据CFRP材料制成的产品形式的不同主要有以下几个方面的应用:

①C-乱向短纤维,加入混凝土中,可大大提高混凝土结构的抗裂性、延性和承载力等多种性能;

②CFRP片材,用于既有结构加固修补,有大量的工程应用,其技术已基本成熟;

③将碳纤维长丝制成棒材,在混凝土中代替钢筋用于新建结构,主要用于海洋工程结构及需电磁波透过的工程结构,国外已有较多研究,并开始应用,也可制成杆件,建造各种空间结构,如网架、网壳以及拱、壳和穹顶等,形成大跨空间建筑结构体系;

④将碳纤维加工成束状或绳状形成索材,用于大型土木工程的拉索或悬索结构,该方面应用在锚具连接上尚未能很好地解决,但仍有一定的应用;

⑤CFRP拉挤型材,可做成工字形、槽形、管形、箱形等基本型材,形成轻质楼板、桥板;CFRP格栅,可用于补强飞机场跑道、桥面和公路,早在1996年,美国通往加拿大的401#高速公路的数座桥面上采用碳纤维补强。

CFRP片材主要应用在建筑结构加固中,20世纪80年代末至90年代初起源于欧美和日本等发达国家,方法为利用树脂类粘结剂将碳纤维粘贴到结构或构件的表面,形成复合材料,通过碳纤维与构件的协同工作来提高结构和构件的承载力和延性。此技术在90年代得到广泛应用,经过1995年日本阪神地震检验,并在1999年中国台湾省地震后的修补和重建中发挥了重要作用,使人们对这一新技术有了进一步的认识,在国内已经引起重视,并着手研究和开发。

CFRP加固补强混凝土结构 对混凝土工程进行加固,是目前CFRP在土木工程中应用Z成熟的技术,关于这方面的研究主要集中在对加固后构件的抗弯、抗剪、抗压抗疲劳等。将碳纤维片材用胶结剂外贴于构件的受拉面与混凝土共同承受荷载,以提高构件的受弯承载力,达到抗弯加固的目的。

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