预应力碳纤维布在受弯构件加固中预应力施加方法的对比研究

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预应力碳纤维板加固梁正截面抗弯性能分析

预应力碳纤维加固梁正截面抗弯性能分析1 预应力加固碳纤维板加固技术碳纤维板材是目前建筑材料中耐腐蚀(气候)性能最好的材料之一。

已有的研究成果表明：弱酸、弱碱、冻融循环、长时间日照等环境作用对碳纤维的力学性能及耐老化性能影响极小。

目前常用的非预应力碳纤维板加固技术，是在结构受拉区域用化学胶粘剂粘贴碳纤维板材，使其与构件混凝土及内部钢筋共同承受拉应力。

但这种加固工艺对碳纤维强度的利用率极低，因为碳纤维板材的弹性模量为165～170 GPa ，抗拉强度高达2800M Pa ，要发挥抗拉强度需要1.7%的拉伸变形；而钢筋的弹性模量一般为200 GPa ，抗拉强度仅为300MPa 左右，要发挥抗拉强度需要0.15%的拉伸变形。

当碳纤维板材与构件内部钢筋共同工作时，不考虑钢筋原有的初始应变，钢筋屈服时碳纤维板材所能发挥的强度也仅为抗拉强度的8.8%；而在让碳纤维发挥全部强度所需要的1.7%的应变下，混凝土结构会产生大的变形及明显的裂缝。

如上所述，碳纤维加固RC 梁承载能力的提高是以较大的变形为代价的，因为碳纤维材料弹性模量与钢筋相近、强度是钢筋的10 倍，因此碳纤维材料发挥其强度时变形较大。

预应力碳纤维加固法可较好的解决该问题，提高开裂荷载、屈服荷载，改善使用荷载下的性能。

2 预应力碳纤维板加固梁的正截面抗弯性能分析1、非预应力碳纤维板加固梁的正截面抗弯性能分析在分析过程中，考虑了材料的非线性，采用了如下假定：1）平截面假定，由试验结果分析及各文献资料可以看出，CFRP 片材加固RC 梁在纯弯段范围内，其平均应变分布满足平截面假定。

2）钢筋采用完全弹塑性模型，不考虑强化段，其数学表达式如下：当y s εε≤时，s s s E εσ=（s yy E f =ε）（1-1）当y s εε>时，y s f =σ （1-2）3）不考虑混凝土的抗拉强度。

4）压区混凝土采用《混凝土结构设计规范》（GB 50010）规定的应力-应变曲线：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=n c c c f 011εεσ（0εε≤c ）（1-3） c c f =σ （cu c εεε≤<0）（1-4）()506012,--=k cu f n （1-5） ()5,010505.0002.0-⨯-+=k cu f ε （1-6）()5,10500033.0-⨯--=k cu cu f ε （1-7）其中c σ---对应于混凝土压应变为c ε时的混凝土压应力；0ε---对应于混凝土压应力刚达到c f 时的混凝土压应变，当计算的0ε值小于0.002时，应取为0.002；cu ε---正截面处于非均匀受压时的混凝土极限压应变，当计算的cu ε值大于0.0033时，应取为0.0033；正截面处于轴心受压时的混凝土极限压应变应取为0.002；k cu f ,---混凝土立方体抗压强度标准值；n ---系数，当计算的n 值大于2.0时，应取为2.00。

预应力碳纤维板在钢筋混凝土建筑结构加固中的运用

预应力碳纤维板在钢筋混凝土建筑结构加固中的运用摘要：文章以钢筋混梁土板梁为例，分析了预应力碳纤维板在钢筋混凝土建筑结构加固中的具体应用。

阐述了钢筋混凝土建筑结构加固中常用的几种预应力碳纤维板加固施工方法，在预应力碳纤维板应用基础上，展开了钢筋混凝土建筑结构加固设计、加固检算、加固施工与验证试验，得出了应用预应力碳纤维板加固对恒载、活载以及梁体刚度所产生的影响，证实了预应力碳纤维板利于增强梁体受力性能的作用，可使钢筋混凝土建筑结构加固后达到规定荷载下的应用要求。

关键词：碳纤维板；钢筋混凝土结构；预应力加固加固钢筋土建筑结构的方法较多，其中体外预应力加固属于主动加固方式，是在结构本体上设置预应力筋以增强钢筋混凝土结构外在预应力，通过增大结构负向弯矩，增强结构受力性能，使之承载能力得到大幅提升。

为采用碳纤维材料粘贴在梁体结构表面能消除传统预应力筋易受环境影响腐坏的问题，可防止钢筋混凝土建筑结构变形并延缓结构开裂，在建筑结构加固中具有一定的应用优势。

1.预应力碳纤维板在钢筋混凝土建筑结构加固中的施工方法简述预应力碳纤维板施工方法主要有三种，一是反拱法，此方法是指在加固结构受拉面上利用黏结剂粘贴碳纤维板，再使用千斤顶住碳纤维板外部，将加固构件顶起且黏结剂凝固后再将千斤顶移除，此时碳纤维板便可产生一定预应力[1]。

此方法不易造成端部损坏，但存在预应力水平不高的缺陷，应用局限性较高。

二是外部反力架张拉法，需采用专用张拉器具张拉碳纤维片材，张拉器具提升同时张拉力保持恒定，再于加固构件受拉面粘贴碳纤维板，黏结剂完成凝固后再切断连接在张拉器上的碳纤维板，使之生成预应力。

此方法需使用自重较大的张拉设备，不适用于各种跨度的构件，施工操作相对复杂，且易造成端部损坏。

三是端锚加固法，此方法可将永久性锚具安装于加固梁上，碳纤维板可利用加固构件自身反力作用实施预应力张拉，之后再将之锚固于构件之上，此方法需采用专用锚具支架，可适用多尺寸构件，反力架伸缩范围对其限制较小，较为适用于现场施工。

预应力碳纤维板桥梁加固技术研究

预应力碳纤维板桥梁加固技术目前，我国已逐步进入了混凝土结构的维修加固高峰期，60、70 年代建造的建筑、桥梁等结构物大多已步入需要维修改造加固阶段，80年代建造的结构也有一部分由于老化和使用功能的改变需要改造和维修，由于碳纤维加固法具有施工简便、耐久性好等优点，特别适合在各种混凝土梁板桥梁加固中使用，今后几年内用量将会大幅度增加。

一、预应力碳纤维板加固特点：传统的碳纤维布和粘钢加固属于被动加固，当桥梁结构破坏产生应力变形之后碳纤维布和钢板才能被张拉并发挥作用，具有一定的应力滞后性，起到的加固效果有限。

张拉碳纤维板是采用主动加固的办法，直接张拉碳纤维板并产生预应力保护钢筋混凝土桥梁。

1、与传统的碳纤维布加固相比，①碳纤维板材更适用于采用预应力加固方式，更能充分发挥碳纤维高强度作用；②施工方便，施工质量易于保证；③碳纤维板比碳纤维布易于保持纤维顺直，更有利于碳纤维发挥作用；④一层1.2mm厚板相当于10层碳纤维布作用。

2、与粘贴钢板或增大混凝土截面相比①抗拉强度是同等截面钢的7-10倍；②自重轻、易使用，作业轻松且不需大型机械设备；③与钢材相比有较强的耐腐蚀性和耐久性；④补强后基本不改变构件的形状与重量。

二、预应力碳纤维板桥梁加固施工流程：施工步骤：a、施工准备；b、混凝土表面处理；c、在安装碳纤维板张拉端和固定端构件的位置按照设计图纸要求钻孔种植高强度螺杆；d、螺杆固化达到设计强度后开始安装张拉端和固定端钢构件；e、在碳纤维板和梁底接触面上涂抹粘结剂，锚具底板和梁底接触面上涂抹粘结剂；f、安装碳纤维板；g、张拉碳纤维板并对梁体挠度变化进行观测；h、张拉完毕后，在碳纤维板和锚固构件上涂刷一层保护涂料或饰面漆。

;碳纤维板主要施工流程2.1 施工准备1、搭设施工支架、主要材料进场根据现场条件搭设适于施工的施工支架。

使用的碳纤维板材料应为桥梁加固专用材料。

2、施工放样在加固的梁表面按照设计图纸放样，确定碳纤维板和两端锚具位置。

预应力碳纤维布加固钢梁受弯性能有限元分析论文

预应力碳纤维布加固钢梁受弯性能有限元分析【摘要】本文基于通用有限元软件ansys，对预应力cfrp布加固钢梁在外荷载作用下的受弯性能进行了有限元分析，并与末加固钢梁、普通碳纤维布加固钢梁等进行了比较。

通过改变相关参数，得出加固效果随预应力大小、碳纤维布层数等的变化规律。

【关键词】预应力碳纤维布;加固;钢梁0.引言本文在国内外学者已经取得的研究成果基础之上，基于通用有限元软件ansys，对预应力碳纤维加固钢梁的受弯性能进行了计算分析，以比较预应力碳纤维布与末加固钢梁、普通碳纤维布加固钢梁受弯性能方面的差异，研究碳纤维布的初始应力等级、粘贴长度、与粘贴层数对加固效果的影响。

1.试验设计1.1 试件设计1.2 有限元模型建立本文采用ansys软件，对加固钢梁进行非线性有限元分析，分析中假定钢梁、胶体与碳纤维布之间完全粘结。

其中钢梁采用solid45单元，模拟钢梁的塑性变形；胶体采用combin39单元，模拟碳纤维布与钢梁之间的粘结性能；碳纤维布采用shell63单元，模拟其受弯性能[7]。

跨中两个集中力加载点在模型中用平面尺寸为80mm×30mm×15mm的加载板代替，在施加荷载时也随之将集中力等效为作用于加载板上的均布面荷载。

2.数据分析2.1施加预应力的效果对于sb-1梁，在加载到屈服荷载之前，跨中最大挠度呈线性增长。

当加载到100kn时，梁开始出现塑性，试验梁挠度不断增大，其极限强度约为160kn，与计算值相近。

本文近似认为碳纤维布加固钢梁的受弯承载力的极限状态标志为[5]：（1）跨中最大挠度达到跨度的1/200。

（2）碳纤维布达到其极限抗拉强度。

对于sb-2梁，在加载到140kn前，梁末屈服。

由于荷载等级取的较小，sb-2与sb-1梁跨中挠度相差很小。

之后，钢梁开始出现塑性，碳纤维布仍处于弹性阶段，承受的荷载变大，挠度进一步增加，但速度相对放缓，其极限强度约为165kn，相应极限承载力提高约3.1%。

碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究

碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究【摘要】本文通过对碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能进行研究，探讨了该加固方法的原理、性能分析、试验方法、应用案例以及发展趋势。

通过对该加固技术的优势和局限性进行总结，提出了未来的发展方向。

研究表明，碳纤维布加固可以显著提高钢筋混凝土构件的承载能力和延性，同时具有施工方便、耐久性好等优点。

仍然存在一些局限性，如加固效果受温度和湿度等环境因素影响。

未来可以进一步研究不同环境条件下的加固效果，优化加固方案，提高加固技术的适用性和可靠性，推动碳纤维布加固技术在工程实践中的广泛应用。

【关键词】碳纤维布、钢筋混凝土构件、加固、性能研究、试验方法、应用案例、发展趋势、优势、局限性、未来发展方向1. 引言1.1 研究背景钢筋混凝土结构在工程建设中得到广泛应用，但随着使用年限的增加，结构出现裂缝、变形等问题也日益凸显。

为了延长钢筋混凝土结构的使用寿命、提高承载能力和抗震性能，在近年来，碳纤维布加固技术逐渐成为重要的改善措施。

碳纤维具有质轻、高强度、耐腐蚀等优点，能有效提高结构的受力性能，因此深受工程界的青睐。

研究发现，碳纤维布加固钢筋混凝土构件能有效修复裂缝、提高抗震性能，延长结构的使用寿命。

目前对于碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究还存在一定的不足，如对于加固原理的深入理解、性能分析方法的规范化、试验方法的统一等方面都有待进一步探讨和改进。

本研究旨在深入探讨碳纤维布加固钢筋混凝土构件的原理、性能分析、试验方法、应用案例以及未来的发展趋势，为该领域的研究提供重要参考依据。

1.2 研究目的研究目的是为了探讨碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能表现及其在工程实践中的应用情况。

具体而言，本研究旨在通过对碳纤维布加固钢筋混凝土构件的原理、性能分析、试验方法、应用案例和发展趋势进行深入探讨，以期揭示其在提高钢筋混凝土结构抗震性能、延长结构使用寿命、提高结构整体承载能力等方面的潜在优势。

通过对碳纤维布加固钢筋混凝土构件的局限性和未来发展方向进行分析，可以为相关工程领域的研究人员和工程实践者提供可靠的依据和参考，推动其在实际工程中的广泛应用和进一步完善。

碳纤维材料在桥梁加固工程中的应用研究

故可得碳纤维的用量计算公式为：
ACF=As(Rg/fCF)
式中：
Mj——作用在受弯构件计算截面
上的最不利荷载效应(计算弯矩)；
Mu——受弯构件计算截面的承载
能力；
Ra——混凝土抗压设计强度； R g——纵向受拉钢筋抗拉设计
强度：
Ag——纵向受拉钢筋截面积：
，
R g——纵向受压钢筋抗拉设计
强度；
，
A g——纵向受压钢筋截面积； A g —— 为抵抗不足弯矩所需的钢
2011年第21期 (11月上) 《交通世界》 203
B桥梁隧道 RIDGE&TUNNEL
底层树脂并涂刷→配置找平材料并整平 →配置浸渍树脂并涂刷→粘贴碳纤维布 →罩面防护处理。
在碳纤维加固施工过程中，要特别注意下列几个方面：
被加固构件的基面应平整且具有一定强度，一般基面混凝土强度不低于 C15。
加固用的碳纤维布一般不宜采取沿主纤维方向的搭接，搭接部位应避开构件应力最大区段，搭接长度不应小于100mm，且搭接端部应平整无翘曲；多层搭接的各层接口位置不应在同一截面，每层接口位置的净距宜大于 200mm。
应注意底涂胶、找平胶、粘贴主胶、罩面胶等胶粘剂间的相容性。
粘贴施工应在气温高于5℃且为晴天时进行。
该法施工简便，工期短，无需大型设备，不受空间限制，可以不中断桥面交通，且因碳纤维布随型性极强的特点，可以适应不同构件的各种形状，成型方便。
加固时碳纤维布通过环氧树脂等粘结材料与原有构件有效粘结，不
需设置锚栓及凿开混凝土等，不会损伤原构件。
由于碳纤维材料优异的物理力学性能，在对混凝土结构加固补强过程中可充分利用其高强度、高模量的特点来提高构件的承载力，改善其受力性能，达到高效加固的目的。

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土箱形梁的受弯性能试验研究

摘要：对２根采用外部粘贴预应力碳纤维布加固的已开裂箱形梁进行受弯模型试验，研究预应力碳纤维布加固对已开裂箱梁抗弯刚度及粘接层剪切应变的影响．研究表明，对于受损较为严重的梁，采用预应力碳纤维布加固，碳纤维布对裂缝的扩张有一定的限制作用，加固后其刚度有所提高，能起到加固的效果．在正常体位加固梁时，应该对理论计算的刚度值进行折减．层间剪切应变分布在一定范围内，其变化规律与所承受的考虑碳纤维的粘贴质量，荷载类型有关，理论研究时应区别对待．关键词：预应力；碳纤维布；加固；箱形梁中图分类号：ＴＵ３１７．１；Ｕ４４１．５文献标识码：Ａ
：；；；Ｋｅｗｏｒｄｓｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｓｈｅｅｔｓｔｒｅｎｔｈｅｎｉｎｂｏｘｂｅａｍｒｅｓｔｒｅｓｓ－ｐｇｇｙ
粘贴碳纤维布加固桥梁技术是桥梁加固的一项新型技术．该技术因施工方便、对原结构无损伤而引起公路养护部门的重视．近年来，国内外许多研究人
８］降低钢筋应力水平．彭晖等［研究了预应力碳纤维
延性等方面进行探讨，得到了许多有益的成果．王逢朝等
［６］
对加载超过钢筋屈服强度的不同损伤的钢筋
混凝土梁采用碳纤维布加固后进行承载力和延性试从试验结果得出的结论认为采用碳纤维加固后，验，
２０１１１２０９收稿日期：－－）１００７ＲＪＺＡ１２２基金项目：甘肃省自然科学基金（，男，甘肃泾川人，博士生，副教授．１９７１作者简介：徐亮（－）

预应力碳纤维布加固混凝土构件的试验及施工技术

预应力碳纤维布加固混凝土构件的试验及施工技术一、碳纤维布的特性碳纤维布是一种由多个超细的碳纤维索折叠而成的无纺布，大部分由碳挤出布制成，也可由碳化纤制成。

碳纤维布具有抗拉强度高、拉伸模量高、体积密度小、弯曲模量高、耐化学腐蚀能力强、弹性模量高等特性。

由于碳纤维布可大幅提高混凝土构件的抗拉强度和刚度，因此被广泛应用于预应力筑造结构。

二、预应力碳纤维布加固混凝土构件的试验1.耐拉力试验：采用合格的耐拉仪，以一定的速度和力应力试验，按规定时间观察试件的情况，关于破坏时的拉力、松弛率、断后伸长率等指标取样测试，评定碳纤维布加固后的材料的抗拉性能。

2.疲劳试验：采用合格的疲劳机床，以相同的速度但不同的载荷连续测试，检查耐久次数与承载能力，观察在预定条件下试样的变形，并记录拉伸、应变，以此确定碳纤维布连续荷载下，构件的承载能力。

3.高温性能试验：采用烘箱，以一定的时间加热，找出碳纤维布加固构件在特定温度和时间下的变形、断裂特性，衡量其抗高温开裂能力。

三、预应力碳纤维布加固混凝土构件的施工技术1.前期准备：对要采用碳纤维布加固的混凝土构件进行准备工作，清除表面水泥渣、污垢等杂物；2.安装改型：制定合理的改型方案，采用注浆方法，将碳纤维布固定在表面，同时布置合理的加固节点；3.注浆粘接：采用专用胶水或水泥混合物等水泥凝灰，尽可能对碳纤维布和构件表面进行充分的粘接。

4.施加预应力：将已经粘接的碳纤维布及混凝土构件施加预定的预应力，以确保碳纤维布及混凝土构件的刚度和稳定性；5.张紧调整：安装完预应力装置后，进行张紧调整，校准预应力装置，使预应力在指定的范围内；6.固定工作：完成粘接、施预应力和张紧调整工作后，利用橡皮垫、混凝土或钢板等方法将预应力器固定；7.验证试验：完成预应力碳纤维布加固混凝土构件施工工作后，通过试验证明碳纤维布加固后的混凝土构件符合要求。

综上所述，预应力碳纤维布加固混凝土构件的试验及施工技术是非常重要的分类工作，加固时需要谨慎细致，确保碳纤维布加固工程施工质量。

碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固的试验研究

Pu2/ Pu1
2143 3133 1125 1100 1100 1132 1132 1124 1133 1148 1152 1160 1124 1128 1142 1133 1132 1120 1124 1164
破坏特征
D S C# C C F F P F D D D F F F F F F# P F
一、引言在土木工程中 ,由于各种原因 ,经常需要
对已有建筑物进行维修、加固。加固方法很多 ,碳纤维增强聚合物 ( Carbon Fiber Rein2 forced Polymer 简称 CFRP) 用于结构加固是一项新技术[1 ,2 ] 。由于 CFRP 有很高的强度重量比 ,极好的耐腐蚀性能及耐久性 ,施工便捷等优点 ,在许多情况下比其它加固方法更有优势。但目前对用 CFRP 加固的结构的各种性能的研究还很不深入。本文对 CFRP 的抗弯加固作了专题研究 ,并在 20 根梁的试验基础上 ,对碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固后的破坏特征及对梁的受弯极限承载力、刚度等的影响进行了研究与分析。
梁 WLc10 外 ,其它梁底的碳纤维布宽均为 140mm ; WLa , WLb 梁底的碳纤维布长 2 300 mm ,除 WLc12 梁底的碳纤维布长
2 000mm 外 ,其它 WLc 梁底的碳纤维布长1 700mm 。 ④梁 WLc10 在碳纤维布被拉断后继续加载至混凝土受压区被压坏 ,此
时的极限荷载为 120kN ,最终基准梁的极限荷载取为 125kN 。 ⑤Pcr1 , Py1 , Pu1 , Pcr2 , Py2 , Pu2分别是试验时梁加固前后的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载 ,其中梁 WLc3～WLc12 及梁 WLc14～WLc17 的 Pu1值为根据其它基准梁得到的计算值。 ⑥C

试论预应力碳纤维布在加固混凝土梁中的应用

的预应力施加方法有以下三种：反拱技术。先将纤维布材粘贴到梁 ① 底，然后利用千斤顶在梁跨中位置使其产生反拱，待纤维粘贴树脂达到强度后，撤去千斤顶。梁在自身重量及弹性恢复的过程中，维被拉伸，纤这种梁与纤维之问的剪应力使结构处于预应力状态。② 利用张拉设备直接张拉。对于碳纤维布，可通过张拉机械张拉后，持张拉力将纤维保布粘贴到梁的底面，待环氧树脂凝固硬化后再逐步释放预应力，并做好端部锚固。 ③利用碳纤维布与混凝土梁间的相互作用施加预应力。应当指出：用碳纤维布材对受弯构件进行体外预应力加固，应工艺较非预应力碳纤维布加固复杂，且须设计专门的施工机具以对碳纤维布进行张拉。施工机具应满足以下三点：可对碳纤维布材进行有效张 ① 拉； ②用于锚固碳纤维布的装置应有很强的锚固能力，以保证可将碳纤维布张拉至较高的应力水平，锚固装置本身必须具有较大刚度，且从而保证在承受较大的外力时不会发生大变形，避免碳纤维布截面应力分布不均匀而过早被拉断；张拉完成后应便于对受弯构件进行粘贴加固， ③
中图分类号：Ｕ２文献标识码：文章编号：０９— ０７２１）５－１６－１Ｔ５８Ｂ１０４６（００００８０
作为一种高科技材料，碳纤维增强塑料具有无磁性、绝缘性和高疲劳强度的特点在建筑领域应用广泛，复合纤维加固法是采用环氧树脂胶或其它建筑结构胶，将高强复合纤维布直接粘贴在被加固混凝土结构薄弱部分，与被加固结构形成整体，同受力，共以限制裂缝的发展，提高梁的抗弯和抗剪承载力。

桥梁加固中预应力碳纤维板施工工法(2)

桥梁加固中预应力碳纤维板施工工法桥梁加固中预应力碳纤维板施工工法一、前言随着桥梁使用年限的增加和交通荷载的逐渐加大，现有桥梁常常需要进行加固改造。

而预应力碳纤维板作为一种新型的加固材料，具有质轻、强度高、耐腐蚀等优势，被广泛应用于桥梁加固工程中。

本文将着重介绍桥梁加固中预应力碳纤维板施工工法，包括工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点预应力碳纤维板施工工法具有以下特点：1. 快速施工：采用预应力碳纤维板进行加固，施工速度快，可以大幅度缩短施工周期。

2. 耐久性好：预应力碳纤维板具有良好的耐候性和抗腐蚀性，可以有效延长加固后桥梁的使用寿命。

3. 质量轻：预应力碳纤维板重量轻，不会增加桥梁结构的自重负荷。

4. 施工过程安全：采用预应力碳纤维板进行加固，不需要进行现场拆除和焊接等作业，减少了施工过程中的安全风险。

三、适应范围预应力碳纤维板施工工法适用于混凝土桥梁的加固改造，尤其适用于中小跨径的梁桥和箱梁桥，还可以用于加固板式、空心板、预应力板等各类梁式结构。

四、工艺原理预应力碳纤维板施工工法的基本原理是利用预应力碳纤维板的张拉预应力作用，使得桥梁结构得到加固和增强。

在施工过程中，预应力碳纤维板通过预应力钢束与桥梁结构连接，施工完成后，预应力钢束被张拉，使得预应力碳纤维板产生预应力，从而在桥梁结构中形成一个新的预应力体系，提高了桥梁的整体强度和承载能力。

五、施工工艺预应力碳纤维板施工工艺主要分为以下几个阶段：1. 准备工作：包括施工材料的准备、清理桥梁表面和预处理等。

2. 钢筋预埋：将预应力碳纤维板预留孔内的钢筋进行预埋，以保证预应力碳纤维板的连接牢固。

3. 预应力钢束安装：将预应力钢束安装到桥梁结构内，与预留孔中的钢筋进行连接。

4. 预应力碳纤维板安装：将预应力碳纤维板安装到桥梁结构上，并与预应力钢束进行连接。

5. 张拉预应力：使用张拉设备对预应力钢束进行张拉，使得预应力碳纤维板产生预应力。

预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件试验研究_飞渭

四川建筑科学研究BU IL DING SCI ENCE RESEARCH OF SICHU AN 第29卷　第2期2003年6月收稿日期:2002-06-17作者简介:飞　渭(1973-),男,四川蓬溪人,讲师,主要从事工程检测研究。

预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件试验研究飞　渭1,江世永1,彭飞飞1,陈正平2,李庆枫2,陈　龙2(1.后勤工程学院土木工程系,重庆　400041;2.重庆补强维修专业有限公司,重庆　400015)摘　要:分别对用普通碳纤维布加固的梁和用预应力碳纤维布加固的梁进行了对比试验,对两种加固方法对梁的破坏特征及承载力、刚度等方面的影响进行了分析。

结果表明,用预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件是一种有效、可行的方法,加固效果明显。

关键词:预应力;碳纤维布;加固;受弯构件中图分类号:T U317 文献标识码:A 文章编号:1008-1933(2003)02-0056-051　引言目前,我国有不少建筑物由于各种原因而需要加固改造,而目前较常用的一些加固方法或多或少都存在着一些缺陷[1]。

因此,不断探索更有效、更合理、更经济的加固方法和加固材料成为当今土木工程领域一个研究的热点。

碳纤维增强聚合物(CFRP )用于结构加固就是近年来新兴的一种加固方法。

由于CF RP 具有很高的强度重量比、极好的耐腐蚀性能及耐久性、施工便捷等优点,使得这种加固方法迅速得到了广泛的应用[2,3]。

但是,我们在工程实践及试验研究中都发现,利用碳纤维布加固混凝土受弯构件时,碳纤维布高强度的特点仅在梁中主筋屈服后才得以充分发挥,而在主筋屈服前,碳纤维布所起的作用有限。

因此,它对提高被加固构件的开裂荷载及屈服荷载作用不是十分明显,对受弯构件在正常使用阶段的性能的改善也有限[4]。

为了更加充分而合理地利用碳纤维布高强度的特点,取得更好的加固效果,本文将碳纤维布进行预张拉后再用于结构的加固,以便使碳纤维布可以较早地参加工作,从而使其高强度的特点得以提前发挥,提高加固效果。

预应力碳纤维布加固砼受弯构件施工工法(2)

预应力碳纤维布加固砼受弯构件施工工法预应力碳纤维布加固砼受弯构件施工工法一、前言近年来，预应力碳纤维布加固砼受弯构件施工工法在工程领域得到广泛应用，其通过采用碳纤维布预应力技术，可有效提高砼受弯构件的抗弯性能和承载力。

本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点预应力碳纤维布加固砼受弯构件施工工法主要具有以下特点：1. 施工方便快捷：采用碳纤维布材料进行加固，施工过程简单，不需要大型设备和复杂的施工工艺，可有效缩短施工周期。

2. 抗拉强度高：碳纤维布具有较高的抗拉强度和刚度，可以有效抵抗外力对砼受弯构件的影响，提高其抗弯性能和承载力。

3. 耐久性好：碳纤维布材料具有耐腐蚀、耐磨损、抗老化等特点，可以有效提高砼受弯构件的使用寿命。

4. 能耗低：与传统的加固方法相比，预应力碳纤维布加固技术不需要进行砼剥离或开设槽口，减少了能耗和材料浪费。

三、适应范围预应力碳纤维布加固砼受弯构件施工工法适用于以下范围：1. 砼受弯构件的抗弯性能不达标，需要进行加固处理的情况。

2. 砼受弯构件存在裂缝、变形等缺陷，需要进行修补和加固的情况。

3. 砼受弯构件需要提高承载力和使用寿命的情况。

四、工艺原理预应力碳纤维布加固砼受弯构件的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施等方面。

1. 工法理论依据：预应力碳纤维布加固技术利用了碳纤维布材料的高强度和刚度特点，将其作为预应力材料，在受弯构件上施加预应力，通过预应力作用使其受到张拉应力，从而提高砼受弯构件的抗弯性能和承载力。

2. 实际应用：在实际工程中，首先需根据砼受弯构件的实际情况，结合力学原理和工程实践经验，制定合适的加固方案。

然后，根据工程要求，在砼受弯构件的受弯区域粘贴碳纤维布，并进行张拉，形成预应力。

最后，根据工艺要求，进行固化和保护措施，确保施工成果的质量和耐久性。

预应力碳纤维布在桥梁加固中的研究

路桥科技159预应力碳纤维布在桥梁加固中的研究李鹏璟（河南信工程监理有限公司，河南洛阳 471000）摘要：近年来，我国大力发展基础设施建设，各地公路、桥梁建设如雨后春笋般蓬勃发展，作为连接道路不可跨越地段的唯一方式，桥梁的重要性不言而喻。

为了保障桥梁稳固，本文提出采取预应力碳纤维布进行加固处理，以期全面提升工程质量。

关键词：预应力碳纤维布；桥梁加固；工程概况1 预应力碳纤维布的优势目前，桥梁加固方法很多，作为继加大混凝土截面、粘贴钢板加固法之后出现的又一种新型结构加固技术，预应力碳纤维布加固技术具有显著的优势，具体包括以下两点。

（1）“变被动为主动”。

在加固时，普通碳纤维布可直接在加固构件表面粘贴，受力作用下，结构变形到一定程度后，碳纤维布才能承受荷载，而非与结构同时受力，仅可被动接受上部结构荷载，这种现象也被称为“应力滞后”。

在施加预应力之后，通过预应力的作用，可将碳纤维布张拉变形和加固构件形成一个整体，共同受力。

这就相当于结构在二次受力前，碳纤维布已经具备抵抗变形应变的能力，能够提前充分发挥碳纤维布的高强性能，属于主动加固，加固效果更显著。

（2）有效减少及控制裂缝。

预应力施加之后，碳纤维和加固构件共同形成一个整体，相当于将预拉力提前施加到梁底，促使加固构件向上弯曲变形构成反拱，此时加固后的构件能够抵消部分上部荷载，增加结构的使用承载能力，甚至可以起到减小或闭合结构上裂缝的作用，同时，还能制约新裂缝的出现，改善结构使用性能。

2 工程概况某桥梁工程为装配式预应力钢筋混凝土空心板桥，通车运营多年后，在桥梁空心板梁底处出现了大量裂缝，主要为横向裂缝、纵向裂缝，部分裂缝伴有渗水、泛白情况。

此外，在桥台台帽、桥墩位置出现了部分混凝土破损等病害，对桥梁安全性、耐久性影响很大。

3 加固方案根据现场调查可见，本工程纵、横向裂缝较多，部分空心板铰缝严重脱落，存在单板受力情况，导致承载力储备折减严重。

预应力碳纤维板在桥梁加固工程中的应用

预应力碳纤维板在桥梁加固工程中的应用摘要：建筑行业的快速发展带动了建筑用材业的发展，当前在建筑工程中，工程质量的保障与材料质量的提高有紧密关系。

桥梁建设中为保障工程质量，需要使用具备多种优势的建筑用材。

预应力碳纤维板作为一种新的建筑用材，具有高强度、耐腐蚀、寿命长、自重轻等多种优势，在桥梁加固工程中的应用能够很好的提高桥梁养护质量与效果。

为了能够提高桥梁加固工程的质量，更需要对预应力碳纤维板进行合理分析。

关键词：预应力碳纤维板；桥梁加工工程；施工工艺复合型碳纤维板是一种改良的建筑材料，其通过碳纤维与树脂的结合，形成了许多应用优势，包括具有良好的拉伸强度、耐腐蚀、抗震等，基本性能较之单一的碳纤维板来得好，这也奠定了碳纤维板良好的应用市场。

当前在建筑行业中，以碳纤维板作为加固工程的建筑用料已经成为一种主要趋势，由于碳纤维单向板能够发挥强度优势，在施工过程中也更加便捷，不需要等待树脂固化的阶段，因此应用效率得到了提高，在应用优势上也更加明显。

预应力碳纤维板应用于桥梁工程中，可以对桥梁裂缝进行加固处理，提高桥梁稳定性与安全性，也很好的提高了桥梁使用寿命。

一、预应力碳纤维板加固技术与优势预应力碳纤维板加固技术相较于其他类型的碳纤维板而言，在碳纤维板的强度、抗变形、抗裂性等多种性能上得到了良好的提升，其应用于桥梁加固工程中能够很好的提高桥梁结构的抗变性能，也提高了桥梁结构的承载力与刚度。

近些年来许多桥梁由于建设年限长，呈现出了裂缝、承载力下降等问题，以预应力碳纤维加固技术进行桥梁的加固处理，能够有效提高桥梁结构的承载力。

其应用于建筑行业其他工程也能够起到这类作用，而针对于桥梁结构，其还能够提高桥梁的抗弯承载力，减少桥梁裂缝的产生，这对于桥梁的养护形成了很好的积极意义，不仅减少了养护成本与用料，在养护的有效性上也得到很好的提升，桥梁稳定性与使用寿命都有较好的提高。

碳纤维材料在弹性模量上较之于其他材料如钢筋是相似的，但在强度模量上，却是钢筋的十倍。

碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯承载力设计方法的研究

碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯承载力设计方法的研究由于碳纤维布具有高强高效、耐腐蚀、自重轻等优点，用其补强加固钢筋混凝土结构技术已得到推广应用，然而目前国内的研究多处于试验。

本文通过9根碳纤维布对提高钢筋混凝土梁受弯承载力的影响和作用，并在整理试验数据和理论分析的基础上，提出碳纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯承载力设计公式和设计方法。

1、试验研究试验梁为矩形截面简支梁，试件及材料的具体情况见文献⑴、⑵。

表1列出了主要试验结果。

表1 主要实验结果由表1可以看出，粘贴碳纤维布后，试验梁的屈服荷载和极限荷载均有所增长，其中极限荷载的增长更为显著。

采取补强加固措施后，梁受弯承载力的增长幅度是随碳纤维布粘贴面积的增加而增大的，但这种增幅并非没有限制。

在试验中发现，粘贴五层碳纤维布的梁BMI-6时，已开始出现一些类似超筋梁的特征，如破坏较突然、相对受压区高度接近界限受压区高度等，因而在工程设计与应用中，不能笼统地认为碳纤维布用得越多越好。

梁受弯承载力的增长也并非与碳纤维布使用面积的增加呈正比关系。

当碳纤维布粘贴层数减少时，增长幅度大；随着碳纤维布层数的增加，各层碳纤维并不能完全地共同工作，部分碳纤维的强度没有完全发挥出来。

另外，碳纤维布用量增多，还将改变构件的破坏形态，如贴一层布的梁BMI-2的破坏始于碳纤维被拉断，而贴五层布的梁BMI-6则因受压区混凝土被压碎导致构件的最终破坏。

试验过程中，碳纤维与钢筋应变在加荷初期很小，受压区混凝土开裂前仅有200με，且碳纤维的应变略大于受拉纵筋的应变，符合平截面假定，说明碳纤维与混凝土表面之间度未发生滑移。

试验梁裂开后，尤其是纵筋屈服后，两者在应变开始急剧增加。

随着施加荷载的不断加大，碳纤维应变的发展速度开始逐渐大于钢筋应变的发展速度，碳纤维和纵筋之间开始存在较大的应变差。

这种差异在纵筋屈服时为500με左右，此后差异越来越大，直至临近梁破坏时的1000-2000με。

碳纤维的应变在破坏前可记录到8000-9000με。

复合式预应力碳纤维板的加固试验研究

复合式预应力碳纤维板的加固试验研究针对现有加固方法中纤维材料的缺点，提出使用高强钢丝与碳纤维丝制成用于加固混凝土梁的预应力复合碳纤维板。

对复合预应力碳纤维板加固混凝土梁进行试验研究，以未加固梁为参考，研究复合预应力碳纤维板与预应力碳纤维板加固混凝土梁效果的异同。

试验结果表明，复合预应力碳纤维板锚固效果达到极限应变并且能较好地提高结构变形能力。

该技术将高强钢丝与碳纤维丝在加固工程中优势互补，形成一种性能优良、成本较低且施工便利的新型复合加固材料，可在实际工程中大力推广使用。

标签：预应力；高强钢丝；试验研究；加固材料Abstract：In view of the shortcomings of fiber materials in the existing reinforcement methods，a prestressed composite carbon fiber slab is made of high strength steel wire and carbon fiber wire for strengthening concrete beams. Based on the experimental study of composite prestressed carbon fiber reinforced concrete beam，the effect of composite prestressed carbon fiber slab and prestressed carbon fiber slab on strengthening concrete beam is studied. The experimental results show that the anchoring effect of the composite prestressed carbon fiber slab reaches the limit strain and can improve the deformation ability of the structure. The technology complements the advantages of high strength steel wire and carbon fiber wire in strengthening project，and forms a new composite reinforcement material with good performance，low cost and convenient construction，which can be popularized and used in practical engineering.Keywords：prestress；high strength steel wire；experimental study；reinforcement material1 概述將预应力碳纤维增强聚合物（简称CFRP）板用于桥梁加固，是最近十年出现的一项新兴加固技术，因其具有耐腐蚀性强、可施加预应力、轻质且易于施工等诸多优点，广泛应用于各种结构的维修加固工程，特别是桥梁的快速抢修加固。

预应力碳纤维布受弯加固混凝土梁的试验研究

1 试验设计
1. 1 试验材料试验材料选用的混凝土强度等级为 C30,钢筋
为 HRB335. 实测的混凝土立方体抗压强度 fcu 为 38. 19 N /mm2 ; 试件钢筋采用 HRB335 级 Φ 12 的纵筋 ,屈服强度标准值 fyk = 3 35 N /mm2 ,极限强度 fcu = 490. 14 N /mm2 ;碳纤维材料为国产郑州力源公司生产的碳纤维布 ,计算厚度 t = 0. 1 67 mm ,抗拉强度标准值 ftk为 3 260 M Pa,弹性模量 Ec 为 2. 1 ×1 05 M Pa, 极限延伸率为 1. 6 %[ 2 ] . 1. 2 预应力碳纤维布加固方案
Y0 至 Y3 中 CFRP粘贴位置平面图如图 1 所示 , 预应力碳纤维布加固位置如图 2所示
收稿日期 : 2008 - 06 - 27 作者简介 :张秀伟 ( 1981—) ,男 ,山东潍坊人 ,助工 ,硕士 ,主要从事结构加固与检测方面的等 : 预应力碳纤维布受弯加固混凝土梁的试验研究
试验时注意施加预应力时要缓慢渐进加载 ,以免纤维布出现不均匀受力、局部应力集中现象. 将碳纤维布与梁底之间的粘结剂间的气泡赶出 ,压片的粘贴晾干和养护晾干一般至少要 3 d来保证粘贴固结. 在试验的加固过程中 ,严格按照工艺要求施工 , 以免加固的质量达不到要求而影响试验结果 .
2 试验结果分析
第 29卷第 6期 2008年 12月
华北水利水电学院学报 Journa l of North China Institute of W ate r Conservancy and Hydroe lec tric Powe r
文章编号 : 1002 - 5634 ( 2008) 06 - 0036 - 03

预应力碳纤维布加固rc梁抗弯承载力计算_secret

作者简介：欧日强（1975－），男，广西蒙山人，硕士研究生预应力碳纤维布加固RC 梁的抗弯承载力计算摘要：在目前碳纤维布和预应力碳纤维布加固混凝土梁的试验研究成果和理论的基础上，对预应力碳纤维布加固混凝土梁的破坏形式进行分析。

利用等效转化原则提出将混凝土的非线性应力图形转化为等效矩形应力图形计算，在此基础上提出抗弯承载力计算公式。

对二次受力情况进行了分析，提出了滞后应变的计算公式。

经与试验结果相比较，公式计算值与试验值符合性良好。

关键词：预应力；碳纤维布；加固；钢筋混凝土梁；抗弯承载力；非线性Calculation of flexural capacity of RC beams strengthened withprestressed CFRP sheetsAbstract:Based on the tests results of beams strengthened with CFRP sheets or prestressed CFRP sheets and calculation methods,the analyses of failure modes are conducted.The calculation method of nonlinear stress graphic stransformed to equivalent rectangle graphic is put forward and on the basis of which the calculation formula of flexural capacity is proposed.The effect of load history is also studied,the calculation formula of the lagged strain is proposed. By contrast with the results of test, calculation with the formula put forward are in good agreement with the experimental results.Key words:prestress;CFRP;strengthening;RC beam;flexural capacity;nonlinear1 前言目前，我国有大量建筑因为己达到或超过使用寿命，或因为使用功能发生改变等原因需要对建筑结构进行加固。