復(fù)合材料在橋梁工程中應(yīng)用

ID:38662102

大?。?6.00 KB

頁數(shù):4頁

時間:2019-06-17

復(fù)合材料在橋梁工程中應(yīng)用_第1頁
復(fù)合材料在橋梁工程中應(yīng)用_第2頁
復(fù)合材料在橋梁工程中應(yīng)用_第3頁
復(fù)合材料在橋梁工程中應(yīng)用_第4頁
資源描述:

《復(fù)合材料在橋梁工程中應(yīng)用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、摘要:隨著公路交通的日益擁擠繁忙,出現(xiàn)橋梁不堪重負,老化破損現(xiàn)象,嚴重影響道路暢通,原有的公路橋梁已遠遠不能適應(yīng)交通大發(fā)展的需求。本文針對橋梁加固、方法原理探索和材料分析,闡明碳纖維材料在橋梁加固中的廣泛應(yīng)用的發(fā)展前景。1前言伴著我國經(jīng)濟實力逐漸增強,公路交通運輸日益繁忙,特別近幾年來,我國的交通事業(yè)迎來了新的高峰。但隨著公路客貨運輸量及運輸車輛軸載的不斷增大,許多舊有的公路橋梁已嚴重不適應(yīng)交通大發(fā)展的需要。據(jù)資料顯示,許多干線公路橋梁長期處于超負荷狀態(tài),致使部分技術(shù)狀況較差的橋梁不堪重負,發(fā)生老化、破損、裂縫等現(xiàn)象,成為

2、瀕臨坍塌的“危橋”,嚴重影響道路暢通。據(jù)估計,我國公路橋梁約1/3處于3、4類的狀況。此外,屬荷載標準低、橋面寬度窄、不能滿足通行要求的橋梁約占總長15%。所以對現(xiàn)有橋梁進行技術(shù)改造,使之能適應(yīng)現(xiàn)階段運營狀況,已成為緩解空通發(fā)展與現(xiàn)有公路橋梁狀況矛盾的主要措施。研究表明,橋梁加固費用一般約為新建橋梁費用的10~20%,雙曲拱橋加固改造費用約為新建橋梁費用的20~40%,經(jīng)濟和社會效益非常顯著,且有工期短、施工條件便利、維持原橋貌等優(yōu)勢。因此,加強對現(xiàn)有橋梁破損情況進行調(diào)查、分析、研究,采取相應(yīng)的維修、加固措施進行加固,對我

3、國公路運輸?shù)陌l(fā)展有重大意義。2橋梁加固舊橋加固是指自橋梁建成后,產(chǎn)生橋梁的維修、改造和需求,針對已經(jīng)變舊的橋梁所發(fā)生的不能滿足繼續(xù)使用的狀況進行處理,但在舊橋加固過程中存在幾個問題:①通車的橋梁因有現(xiàn)實的交通需要,必須在不中斷交通的情況下進行加固,所以加固時有交通干擾;②加固一般必須在原有結(jié)構(gòu)上進行,只能在此基礎(chǔ)上做文章,所以存在結(jié)構(gòu)形式限制;③使新老結(jié)構(gòu)完美結(jié)合是一個難題,包括新老結(jié)構(gòu)體系的變化和過渡。因為凡是需要加固的橋梁多半是危橋,結(jié)構(gòu)均處在不利狀態(tài),所以對舊橋加固從各個角度看都是個巨大的挑戰(zhàn)。碳纖維又稱增強復(fù)合材料

4、(CarbonFiberRein-forcedPlastic,簡稱CFRP),是一種纖維復(fù)合材料(FRP)。纖維復(fù)合材料是由基體材料和增強材料(如碳纖維)等兩種以上組合材料在宏觀上組成,由于其強度高、比剛度大、抗疲勞性、減振性、耐腐蝕性能好,逐漸受到現(xiàn)代建筑設(shè)施的重用。碳纖維根據(jù)原料、制造方法的不同,有PAN(奈酚)系碳纖維和瀝青系碳纖維兩大類。目前在工程中應(yīng)用的碳纖維是由多股連續(xù)纖維與基材(樹脂)膠合后經(jīng)過“擠壓”和“拉拔”成型后制成的連續(xù)纖維。按其出廠形狀可分為片材(布材和板材)、棒材(無肋棒材、有肋棒材、集束棒材)、

5、型材(網(wǎng)格形、矩形、工形、層壓形、蜂窩形)和特殊構(gòu)造用材料等。目前我國結(jié)構(gòu)加固修復(fù)中采用的主要是片材,表1所示為市場上常用的碳纖維材料性能技術(shù)指標比較。?我國從1997年開始對碳纖維復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)進行研究,主要有梁、柱、板等構(gòu)件用碳纖維加固的作用效果和機理,以及節(jié)點、構(gòu)造連續(xù)、耐久性、FRP應(yīng)用等方面。在材料生產(chǎn)方面,目前國內(nèi)有少量碳纖維生產(chǎn),但碳纖維片材的勻質(zhì)和低樹脂含量等關(guān)鍵技術(shù)上與國外相比尚有很大差距,對材質(zhì)難以保證。粘結(jié)用的樹脂是根據(jù)不同部位的使用功能和使用條件來選用不同的型號和性能指標的環(huán)氧樹脂,如

6、修補樹脂用于填補不平,和混凝土結(jié)合有很高的粘結(jié)強度。3加固方法比較目前國內(nèi)外常用的結(jié)構(gòu)加固方法有粘貼鋼板加固法、增大斷面加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法及碳纖維加固法等。3.1粘貼鋼板加固法該法與碳纖維加固法相類似,主要采用雙組環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑把鋼板或其他鋼制件粘結(jié)在混凝土表面,并構(gòu)成一個混凝土、粘結(jié)劑及鋼板三相復(fù)合物系統(tǒng)。讓鋼板部分替代鋼筋的作用,從而提高結(jié)構(gòu)的承載力。該法有施工簡便快速、對結(jié)構(gòu)整體尺寸的改變極小、對原結(jié)構(gòu)破壞小等優(yōu)點。因此,當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力不足或因變形、裂縫影響結(jié)構(gòu)正常使用時,就可通過結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼到鋼

7、筋混凝土構(gòu)件外部恰當(dāng)位置來滿足其承載力和正常使用要求。然而,由于抗剪加固需要牢固的錨固措施易對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用。另外,由于鋼板本身的剛度較大,混凝土表面平整度對加固效果影響較大,混凝土表面嚴重的不平整會導(dǎo)致鋼板與混凝土有效粘結(jié)面積減少,從而影響加固效果。3.2增大斷面加固法該法是在己有梁上補澆混凝土,增加構(gòu)件的斷面面積,以提高橋梁的承載能力,其成敗關(guān)鍵是新老混凝土的結(jié)合問題。因此務(wù)必作好新老混凝土的結(jié)合處理,確保其結(jié)合良好。由于新澆混凝土為二次受力構(gòu)件,所以結(jié)合面應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜。此外,其加固周期長而影響橋面交通,且梁底

8、部和側(cè)面澆筑比較困難。3.3體外預(yù)應(yīng)力加固法該法是借助所施加的預(yù)應(yīng)力以減少構(gòu)件產(chǎn)生的拉應(yīng)力。一般采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)做加固。其優(yōu)點是不但能提高結(jié)構(gòu)承載力,也能明顯改善構(gòu)件的抗裂性能,缺點是預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)件是二次受力構(gòu)件,存在應(yīng)力超前和應(yīng)變滯后現(xiàn)象。原構(gòu)件預(yù)應(yīng)力作用產(chǎn)生的壓縮變形對控制張拉量的計算影響

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁,下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁,下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學(xué)公式或PPT動畫的文件,查看預(yù)覽時可能會顯示錯亂或異常,文件下載后無此問題,請放心下載。
2. 本文檔由用戶上傳,版權(quán)歸屬用戶,天天文庫負責(zé)整理代發(fā)布。如果您對本文檔版權(quán)有爭議請及時聯(lián)系客服。
3. 下載前請仔細閱讀文檔內(nèi)容,確認文檔內(nèi)容符合您的需求后進行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時可能由于網(wǎng)絡(luò)波動等原因無法下載或下載錯誤,付費完成后未能成功下載的用戶請聯(lián)系客服處理。
关闭