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【報價】碳纖維布補強加固平面節(jié)點模型

類別： > 化纖 > 功能纖維 > 碳纖維絲
報價：50
庫存商：北京碳纖維芳綸纖維有限公司
所在地：北京市朝陽區(qū)
發(fā)布日期：2021-07-19 15:34:45
產(chǎn)品規(guī)格：10--150cm
有效期限：長期
產(chǎn)品說明：碳纖維布補強加固平面節(jié)點模型試驗方案研究一、內(nèi)容簡介碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)是近年來國際上的一項新興技術(shù)。碳纖維布加固法是一種新的混凝土結(jié)構(gòu)加固的有效方法,具有力學(xué)性能好、施工快捷、易操作、自重輕、耐腐蝕和加固效果好等優(yōu)點。在節(jié)點、圓面和曲面構(gòu)件的加固方面,具有粘鋼加固技術(shù)不可替代的優(yōu)勢。本人收集并參考很多碳纖維加固方面的中外文獻，通過歸納、總結(jié)，共設(shè)計了13個試件，文中對12個十字形鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點進行破損加載,模擬中小地震中的損傷,然后進行灌縫修復(fù)和粘貼碳纖維加固（非核心區(qū)）。本文的重點是對于當(dāng)前碳纖維加固現(xiàn)狀存在的失效問題（剝離）有針對性地提出了適宜的加固方案，通過對比試驗提出了合適的碳纖維的錨固方式、錨固長度和碳纖維布的粘貼層數(shù)。文中對碳纖維布加固混凝土受彎構(gòu)件破壞形態(tài)中的剝離破壞現(xiàn)象進行了介紹,歸納出影響碳纖維布剝離的主要因素。最后提出了防治剝離破壞現(xiàn)象的工程處理建議。此外，本文還對碳纖維布加固設(shè)計的原則及方法、施工步驟及要點進行了闡述。關(guān)鍵詞：碳纖維加固方案框架梁柱節(jié)點鋼筋混凝土二、設(shè)計思想一般而言，框架節(jié)點指框架梁與框架柱相交的節(jié)點核心區(qū)與鄰近核心區(qū)的梁端和柱端。一個平面框架，就有四種基本形式的節(jié)點。即:頂層邊柱節(jié)點；頂層中柱節(jié)點(T型)；邊柱節(jié)點；中柱節(jié)點(+型)。節(jié)點是一個重要的部位，它在框架中起著傳遞和分配內(nèi)力、保證結(jié)構(gòu)整體性的作用。正如法國抗震設(shè)計規(guī)范所指出的:“節(jié)點在地震情況下，為框架最易受損的部分。對結(jié)構(gòu)抗震而言，節(jié)點的研究比一般結(jié)構(gòu)部位具有更大更重要的意義”。本課題研究意義為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)梁、柱節(jié)點部位處用碳纖維布補強加固提供錨固的處理方法,對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)補強加固,提高結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性有指導(dǎo)意義和應(yīng)用價值。近年來，在實際工程中，利用碳纖維布加固己經(jīng)有了許多應(yīng)用和研究。但由于諸多方面的原因，由國內(nèi)外研究資料來看，對框架節(jié)點的加固研究尚少。主要存在以下問題：一是沒有專門針對節(jié)點加固的研究，而是集中在梁、柱的加固研究上；二是把節(jié)點加固等同與梁、柱等構(gòu)件的加固，忽視了節(jié)點構(gòu)件本身的特殊性；三是即便有對節(jié)點加固的研究，也大多是對于節(jié)點核心區(qū)的研究，而針對節(jié)點核心區(qū)附近的梁端（梁的負(fù)彎距區(qū)域）和柱端的加固研究少之甚少。本文考慮到當(dāng)前加固現(xiàn)狀存在的失效問題（剝離）有針對性地對梁的負(fù)彎距區(qū)域提出了適宜的加固方案，通過對比試驗提出了合適的碳纖維布的錨固方式、錨固長度和粘貼層數(shù)。如下附上正常受力情況下框架結(jié)構(gòu)的彎矩圖，如圖1所示。因此，本課題主要研究內(nèi)容為： 1.碳纖維布的錨固長度研究及提出簡便的錨固長度計算公式； 2.梁柱節(jié)點內(nèi)折角處碳纖維布的錨固措施研究； 3.碳纖維布粘貼層數(shù)的研究。圖1 正常情況下框架結(jié)構(gòu)彎矩圖（圖中藍(lán)色區(qū)域為梁的負(fù)彎矩區(qū)域）三、設(shè)計方法考慮到碳纖維布在構(gòu)件上的錨固方式不同、粘貼層數(shù)不同及錨固長度不同會對加固效果產(chǎn)生不同的影響，共設(shè)計了13個試件。J1為對比件,對J2-R～J13-R先進行破損加載,模擬中小地震中的損傷,然后進行灌縫修復(fù)和粘貼碳纖維加固。為了使對比效果明顯并使問題簡單化,所有試件采用了統(tǒng)一規(guī)格?；炷翉姸鹊燃墳镃25，梁和柱子的主筋為Ⅱ級鋼,箍筋及架立筋為Ⅰ級鋼。試件情況見表1。試驗共分為兩組進行。第一組：對J1（對比件）、J2-R、J8-R進行試驗。即在相同的粘貼層數(shù)和相同的錨固長度條件下，對比哪種錨固方式對提高構(gòu)件承載能力更加有利。通過查閱相關(guān)文獻并分析得：采用膨脹螺栓錨固更好。在此前提下進行第二組試驗。第二組：對J2-R～J7-R進行試驗（考慮到粘貼層數(shù)和錨固長度之間有關(guān)系，所以需逐個進行試驗）。經(jīng)過兩組試驗的對比，就能知道哪種加固方案最好了。表1 試件基本情況試件編號錨固方式碳纖維布粘貼層數(shù) 碳纖維布錨固長度（㎜） J1（對比件）無 0 0 J2-R 膨脹螺栓（后鉆孔） 1 250 J3-R 膨脹螺栓（后鉆孔） 1 500 J4-R 膨脹螺栓（后鉆孔） 2 250 J5-R 膨脹螺栓（后鉆孔） 2 500 J6-R 膨脹螺栓（后鉆孔） 3 250 J7-R 膨脹螺栓（后鉆孔） 3 500 J8-R 粘接劑（樹脂錨桿） 1 250 J9-R 粘接劑（樹脂錨桿） 1 500 J10-R 粘接劑（樹脂錨桿） 2 250 J11-R 粘接劑（樹脂錨桿） 2 500 J12-R 粘接劑（樹脂錨桿） 3 250 J13-R 粘接劑（樹脂錨桿） 3 500 膨脹螺栓錨固方式見圖2；樹脂錨桿錨固方式見圖3。圖2 膨脹螺栓錨固形式圖3 樹脂錨桿錨固形式 1試件的尺寸和配筋本試驗的試件尺寸是參考中高層框架結(jié)構(gòu)節(jié)點的實際設(shè)計情況而制作的，力求使試驗的設(shè)計對象能與實際相符。試件設(shè)計成比例為1:1的試件，加荷位置基本位于梁反彎點處。試驗構(gòu)件的尺寸及配筋情況圖如圖4所示。圖4 試件配筋（紅色線條為鋼筋） 2試驗加固方案 ⑴ 碳纖維布加固方案本試驗是研究碳纖維布對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁的負(fù)彎距區(qū)域及臨近此區(qū)域的節(jié)點柱端的加固，但為了避免在試驗加載過程中構(gòu)件先產(chǎn)生剪切破壞，因此對梁端和柱端也進行了抗剪加固（碳纖維布U型箍帶和碳纖維布環(huán)向包裹）。根據(jù)現(xiàn)有的資料并參考了加固公司、指導(dǎo)老師等多方面意見后，試驗中加固方法定為:柱的4個側(cè)面用長度是800㎜、寬100㎜的碳纖維布粘貼，并用寬300㎜的碳纖維布環(huán)向包裹柱端。梁是用長1200㎜、寬100㎜的碳纖維布粘貼在受拉受壓區(qū)。梁的上下面滿貼，最后用寬100㎜、間距為100㎜的碳纖維布箍帶包裹梁上的碳纖維布。箍帶的搭接長度至少為50㎜，搭接位置都在梁的底面中間(盡量避免轉(zhuǎn)角處)。并在梁柱轉(zhuǎn)角處注入填充膠。碳纖維布的加固位置主要位于梁負(fù)彎距區(qū)域及節(jié)點柱端。本試驗碳纖維布加固的方案如圖5所示。 1-梁頂縱向碳纖維布延伸到柱端；2-梁底縱向碳纖維布延伸到柱端；3-碳纖維布U型箍在梁底搭接50㎜；4-寬100㎜，長800㎜的碳纖維布貼于柱的四側(cè)；5-寬300㎜的碳纖維布環(huán)向包裹柱端圖5試件加固方案 ⑵ 試件的電阻應(yīng)變片布置方案本試驗鋼筋應(yīng)變片布置在節(jié)點區(qū)梁端、柱端的主筋，如圖6示;混凝土應(yīng)變片布置在梁柱塑性鉸區(qū)域的側(cè)面，如圖7示。碳纖維布應(yīng)變片布置在梁柱塑性鉸區(qū)域的側(cè)貼碳纖維布、梁頂、梁底的碳纖維布及梁柱塑性鉸區(qū)域的碳纖維布箍帶上，如圖8示。所測數(shù)據(jù)由電阻應(yīng)變儀讀出。括號內(nèi)數(shù)字為背面應(yīng)變片測點圖6試件鋼筋應(yīng)變片布置圖7試件混凝土應(yīng)變片布置圖8試件碳纖維應(yīng)變片布置 3試驗裝置本試驗裝置如圖9示。 1-試件；2-液壓千斤頂；3-液壓荷載傳感器；4-梁端荷載傳感器；5-支座；6-柱端液壓加載器；7-柱端荷載傳感器；8-柱端球鉸圖9試驗加載裝置 4本試驗測量內(nèi)容 ⑴.試驗過程中節(jié)點處梁、柱縱筋應(yīng)變、混凝土表面和碳纖維布應(yīng)變； ⑵.將位移傳感器的信號和千斤頂上的拉壓傳感器的信號通過動態(tài)應(yīng)變儀輸出到X-Y函數(shù)記錄儀上，最終給出荷載-位移曲線； ⑶.試驗過程中觀察裂縫發(fā)展及錨固破壞情況，試驗后將補強加固節(jié)點的錨固裝置及碳纖維布剝開，觀察試件破壞情況，找出最優(yōu)錨固方案。四、結(jié)論通過研究碳纖維布/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料對鋼筋混凝土試件的加固修復(fù)作用,發(fā)現(xiàn)外部粘貼碳纖維法加固受損節(jié)點是非常有效的加固修復(fù)方法,可以顯著地改善受損構(gòu)件的受力性能,明顯地提高試件極限強度。雖然由于條件的限制沒有進行具體的試驗研究，但本人參考了諸多國內(nèi)外的相關(guān)文獻，經(jīng)分析概括，得到以下結(jié)論： ⑴.研究不同層數(shù)碳纖維布對混凝土試件的加固作用,表明在混凝土表面粘貼1～3層碳纖維布,可將混凝土的斷裂荷載提高1～2.5倍。從經(jīng)濟和實用角度來看,本人認(rèn)為貼2層碳纖維布是最佳的選擇。 ⑵.梁柱節(jié)點內(nèi)折角處碳纖維布使用膨脹螺栓錨固的方式更適宜。 ⑶.碳纖維布的錨固長度與其層數(shù)有關(guān)，其關(guān)系基本符合經(jīng)驗公式：L≧250×n（㎜）（n為碳纖維布的粘貼層數(shù)）。

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【報價】 碳纖維布補強加固平面節(jié)點模型

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