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碳纤维加固技术在砖混结构加固中的应用
郑禄华(厦门兴普华工程技术有限公司)
摘要:以一个工程应用为例介绍了碳纤维复合材料(CFRP)在砖混结构加固中的计算方法和施工工艺。
关键词:碳纤维复合材料砖混结构加固技术
APPLICATIONOFCFPRTOSTRENGTHENBRICKWORKSTRUCTURES
ZhengLuhuaDingRuifeng
Abstract:ThemethodandtechnicsofCFRPstrengtheningforbrickworkstructuresisintroducedbasedonan
applicationexampleofreconstructionengineering.
Keywords:CFRP,brickworkstructures,strengthentechnology
碳纤维增强聚合物(CarbonFiberReinforcedPolymer简称CFRP)是一种新兴的高强材料,最早应
用于航空航天等高科技领域,近年来在土木工程领域中的研究与应用得到了迅速发展。碳纤维增强聚合物
(也称碳纤维增强塑料)由改性环氧树脂粘聚高抗拉强度的碳纤维束组成。采用碳纤维布加固具有以下几
个优点:a、抗拉强度高(抗拉强度约为二级钢的十几倍),效果好;b、加固后能大大提高结构的耐腐蚀
性及耐久性;c、自重轻(约200g/m2),基本不增加结构自重及截面尺寸;柔性好,易于裁剪,适用范围
广,适合任何形状;d、施工简便(不需大型施工机构及周转材料),没有湿作业,易于操作,经济性好;
e、施工工期短。
1、工程概况
某市公安局干警接待站建造于80年代,属于砖混结构,共六层,每隔两层布置一层圈梁,即2、4、6
层设有圈梁,设计时未进行抗震设防。1995年曾对2、4、6层周边圈梁采用加大截面法对其进行抗震加固,
并在转角增设抗震柱。2000年5月,建筑物内部改造,部分圈梁下承重墙需拆除,需对相应圈梁进行加固。
经过方案论证和经济技术可行性比较,决定采用碳纤维复合材料进行加固。加固平面如图1所示。
图1加固平面(2、4、6层圈梁)
2、材料特性
⑴本工程使用德国进口的碳纤维布(UDO200),其主要性能指标见表1:
表1
单位面积质量设计厚度设计抗拉强度弹性模量
型号-2
(g·cm)mmf/MPaE/MPa
cfcf
5
UDO2002000.11135342.28×10
⑵粘贴用树脂采用国产JGN型建筑结构胶,其主要性能指示见表2:
表2
拉伸强度压缩强度剪切强度适用温度可使用时间
种类
MPa