碳纤维加固修补结构作为一种新技术,有其无可比拟的优势,但也有其一定的应用范围和条件。盲目地超出其范围使用这种技术往往是不安全、不经济和不合理的。
首先,加筋构件的最小截面尺寸必须符合有关规范的要求。
其次,加筋构件的受压区高度、配筋率、面积分布比、体积分布比等仍需满足现有规范的要求。
最后,要求加固后不应改变原结构的最终破坏形式。
碳纤维薄膜的应用存在效率问题。当碳纤维包覆量相同时,带材强化效果优于整体。随着碳纤维包覆量的增加,构件的抗弯承载力增加。当所用碳纤维的层数较少时,增加的幅度相对较大。随着碳纤维包覆层数的增加,纤维包覆层数的增加也相应减少。当碳纤维包覆量过大时,构件的损伤将由碳纤维的断裂损伤转变为混凝土的破碎损伤,从而降低构件的延性。
碳纤维结构加固的适用范围评价
(1)从力量表现的角度。碳纤维具有较高的抗拉强度和抗疲劳性能,主要适用于对受动荷载作用的桥梁梁等大中型结构构件拉伸区的加固。
(2)从材料特征的角度。碳纤维是一种柔性卷材,可根据施工需要加工成U形或圆形,可用于结构梁柱的压缩和剪切加固。防止和修补墙体温度裂缝,提高砖混结构的抗震性能。
(3)从实际应用的角度。碳纤维混凝土技术避免了其他加固方法的缺点,如增加结构尺寸、减少建筑空间、增加自身重量、施工周期长、耐腐蚀性能差等。广泛应用于桥梁、道路、地下结构、高耸结构、工业厂房等建筑结构中。