Quali sono i vantaggi del tessuto in fibra di carbonio per rafforzare la struttura?

1. Prestazioni di flessione e rafforzamento

Incollare la fibra di carbonio nella zona di tensione della struttura in calcestruzzo può migliorare efficacemente la sua capacità portante e inibire la propagazione delle fessure. Le caratteristiche di cedimento delle strutture in cemento armato in fibra di carbonio sono molto diverse da quelle delle normali strutture in calcestruzzo e delle strutture in calcestruzzo rinforzate con acciaio legato, e anche i metodi di calcolo della loro capacità portante sono diversi. La ricerca di studiosi nazionali e stranieri si concentra principalmente sulle prestazioni di flessione, sulla forma di cedimento, sul calcolo della capacità portante, sui parametri di influenza delle travi in cemento armato in fibra di carbonio e sulla deformazione della sezione trasversale e sullo sviluppo delle fessurazioni delle travi in cemento armato in fibra di carbonio. Negli ultimi anni, molti studiosi hanno condotto ricerche sperimentali e analisi teoriche sulle prestazioni meccaniche delle travi rinforzate con fibra di carbonio sotto carico, cercando di stabilire metodi di calcolo per la capacità portante flessionale, la deformazione isteresi e le formule di calcolo della deflessione media considerando le forze secondarie.

2. Prestazioni di rinforzo del taglio

Incollare la fibra di carbonio sul lato della trave di calcestruzzo nell'area di taglio può migliorare efficacemente la sua resistenza al taglio. I metodi di rinforzo a taglio comunemente usati in ingegneria includono l'incollaggio laterale, l'incollaggio a forma di U e l'incollaggio avvolgente, tra i quali viene utilizzato l'effetto incollaggio avvolgente. I principali parametri che influenzano le prestazioni del rinforzo di taglio in fibra di carbonio includono il rapporto del cerchio del fascio, la resistenza del calcestruzzo, il rapporto di rinforzo della fibra di carbonio, il rapporto della campata di taglio del fascio, il metodo di incollaggio in fibra di carbonio e le prestazioni di ancoraggio, la fibra di carbonio e le proprietà del materiale dell'adesivo stesso. Allo stato attuale, la ricerca sul rinforzo del taglio in patria e all'estero include principalmente il calcolo del meccanismo di guasto e della capacità portante. Il modello teorico di calcolo della capacità portante si basa generalmente sul modello teorico del traliccio in cemento armato, aggiungendo elementi di contributo della capacità portante di taglio in fibra di carbonio.

3. Prestazioni di rinforzo sismico

Avvolgendo la fibra di carbonio per confinare il calcestruzzo nell'area della cerniera in plastica per aumentare la tensione di compressione finale del calcestruzzo, è possibile migliorare la duttilità del membro, il che è vantaggioso per il rinforzo sismico della struttura. Allo stato attuale, molti studiosi in patria e all'estero hanno svolto ricerche sperimentali, analisi teoriche e ricerche applicative ingegneristiche sulle prestazioni sismiche dell'outsourcing di colonne in cemento armato in fibra di carbonio, giunti trave-colonna e persino telai, e hanno proposto modelli di calcolo corrispondenti per la relazione stress-deformazione del calcestruzzo confinato in fibra di carbonio.

Quarto, prestazioni di rinforzo anti-fatica

La fatica dei componenti rinforzati con lamiera di fibra di carbonio è suddivisa in fatica di flessione e fatica da taglio. Secondo la forma di carico, può essere suddiviso in problemi di fatica sotto carico di ampiezza costante e carico di ampiezza variabile. La resistenza a fatica dei componenti rinforzati con lamiera di fibra di carbonio non è solo correlata alla resistenza alla fatica della struttura originale in calcestruzzo, ma anche alla capacità di frattura a fatica della parte rinforzata con fibra di carbonio e alla resistenza alla fatica della lamiera in fibra di carbonio e dell'interfaccia in calcestruzzo. La teoria della fatica flessionale del calcestruzzo può essere utilizzata per valutare la resistenza alla fatica della struttura originale in calcestruzzo. La resistenza alla fatica del foglio di fibra di carbonio stessa può essere risolta da esperimenti di meccanica dei materiali, ma l'accumulo di ricerca sulla resistenza alla fatica dell'interfaccia tra foglio di fibra di carbonio e calcestruzzo Pochissimi, ci sono solo pochi risultati di test, questi studi dimostrano che sotto carichi ripetuti e in movimento, la capacità di legame dell'interfaccia ha una tendenza al ribasso.

5. Prestazioni di rinforzo di durata

Numerosi studi sperimentali sono stati condotti sulla durata dei componenti in cemento armato in fibra di carbonio in patria e all'estero. I parametri di ricerca includono tipi di componenti (travi, colonne), tipi di fibra di carbonio (AFRP, CFRP, GFRP), metodi di incollaggio (circolare, assiale), tipo di ambiente (temperatura ambiente, secco e umido, gelo-disgelo), tipo di resina, ecc. Gli studi hanno dimostrato che cfrp ha prestazioni migliori rispetto a GFRP in ambienti difficili. Sotto l'azione di condizioni asciutte e umide, la resistenza e la duttilità dei campioni vincolati al CFRP non vengono ridotte e la rigidità viene migliorata, mentre la resistenza e la duttilità dei campioni vincolati a GFRP sono ridotte e la rigidità non è influenzata. ; Sotto l'azione del ciclo di congelamento-disgelo, la resistenza e la duttilità dei campioni vincolati CFRP e GFRP sono significativamente ridotte e la rigidità non è influenzata. Rispetto ai campioni sotto l'azione della temperatura ambiente e dei cicli secco-umido, la modalità di danno dei campioni sottoposti all'azione di congelamento-disgelo è il sesso più catastrofico. Dopo la corrosione dell'acqua di mare, la capacità portante delle normali travi e colonne in cemento armato e delle travi e colonne in cemento armato rinforzato CFRP è ridotta, ma la rigidità delle travi in cemento armato CFRP non è influenzata in alcun modo.