Was sind die Vorteile von Kohlefasergewebe zur Verstärkung der Struktur?

1. Biege- und Verstärkungsleistung

Das Einfügen von Kohlefaser in die Spannungszone der Betonkonstruktion kann ihre Tragfähigkeit effektiv verbessern und die Ausbreitung von Rissen hemmen. Die Versagenseigenschaften von kohlenstofffaserverstärkten Betonkonstruktionen unterscheiden sich stark von denen gewöhnlicher Betonkonstruktionen und Betonkonstruktionen, die mit gebundenem Stahl verstärkt sind, und auch die Berechnungsmethoden ihrer Tragfähigkeit sind unterschiedlich. Die Forschung in- und ausländischer Wissenschaftler konzentriert sich hauptsächlich auf die Biegeleistung, die Versagensform, die Tragfähigkeitsberechnung, die Einflussparameter von kohlenstofffaserverstärkten Betonträgern sowie die Querschnittsverformung und Rissentwicklung der kohlefaserverstärkten Betonträger. In den letzten Jahren haben viele Wissenschaftler experimentelle Forschung und theoretische Analysen zur mechanischen Leistung von kohlenstofffaserverstärkten Trägern unter Last durchgeführt und versucht, Berechnungsmethoden für die Biegetragfähigkeit, hysteresisische Dehnung und Dietrundungsberechnungsformeln mit mittlerer Spannweite unter Berücksichtigung von Sekundärkräften zu etablieren.

2. Scherverstärkungsleistung

Das Aufknähen von Kohlefaser an der Seite des Betonträgers im Scherbereich kann seine Scherfestigkeit effektiv verbessern. Zu den im Maschinenbau häufig verwendeten Scherverstärkungsmethoden gehören das Seitenpasten, das U-förmige Einfügen und das Umwickeln, unter denen der Umhüllungseffekt verwendet wird. Zu den Wichtigsten Parametern, die die Leistung der Kohlefaser-Scherbewehrung beeinflussen, gehören das Balkenreifenverhältnis, die Betonfestigkeit, das Kohlefaserbewehrungsverhältnis, das Strahlscherspannweitenverhältnis, die Kohlefaserbindungsmethode und die Verankerungsleistung, die Kohlefaser und die Materialeigenschaften des Klebstoffs selbst. Derzeit umfasst die Forschung zur Scherbewehrung im In- und Ausland vor allem die Berechnung von Ausfallmechanismus und Tragfähigkeit. Das theoretische Modell der Tragfähigkeitsberechnung basiert im Allgemeinen auf dem theoretischen Modell des Stahlbeton-Fachwerks, wobei kohlefaserförmige Schertragfähigkeitsbeiträge hinzugefügt werden.

3. Seismische Verstärkungsleistung

Durch das Umwickeln der Kohlefaser, um den Beton im Kunststoffscharnierbereich einzuschließen, um die ultimative Druckbelastung des Betons zu erhöhen, kann die Duktilität des Glieds verbessert werden, was für die seismische Verstärkung der Struktur von Vorteil ist. Derzeit haben viele Wissenschaftler im In- und Ausland experimentelle Forschung, theoretische Analysen und technische Anwendungsforschung zur seismischen Leistung von kohlenstofffaserverstärkten Betonstützen, Balken-Säulen-Fugen und sogar Rahmen durchgeführt und entsprechende Berechnungsmodelle für die Spannungs-Dehnungs-Beziehung von kohlefaserbegrenktem Beton vorgeschlagen.

Viertens, Anti-Ermüdungsverstärkungsleistung

Die Ermüdung von kohlefaserverstärkten Bauteilen wird in Biegeermüdung und Scherermüdung unterteilt. Entsprechend der Lastform kann es in Ermüdungsprobleme bei konstanter Amplitudenbelastung und variable Amplitudenbelastung unterteilt werden. Die Dauerfestigkeit von kohlenstofffaserverstärkten Bauteilen hängt nicht nur mit der Ermüdungsbeständigkeit der ursprünglichen Betonkonstruktion zusammen, sondern auch mit der Ermüdungsbruchfähigkeit des kohlenstofffaserverstärkten Teils und der Ermüdungsbeständigkeit der Kohlefaserplatte und der Betonschnittstelle. Die Betonbiegeermüdungstheorie kann verwendet werden, um die Ermüdungsbeständigkeit der ursprünglichen Betonkonstruktion zu bewerten. Die Ermüdungsbeständigkeit von Kohlefaserplatten selbst kann durch materialmechanische Experimente gelöst werden, aber die Forschungsakkumulation über die Ermüdungsbeständigkeit der Grenzfläche zwischen Kohlefaserplatte und Beton Sehr wenige, es gibt nur wenige Testergebnisse, diese Studien zeigen, dass bei wiederholten, bewegten Lasten die Klebefähigkeit der Grenzfläche einen Abwärtstrend aufweist.

5. Haltbarkeit Verstärkung Leistung

Zur Haltbarkeit von kohlefaserverstärkten Betonbauteilen im In- und Ausland wurden eine Reihe von experimentellen Studien durchgeführt. Zu den Forschungsparametern gehören Komponententypen (Balken, Säulen), Kohlefasertypen (AFRP, CFK, GFK), Klebeverfahren (kreisförmig, axial), Umgebungstyp (Raumtemperatur, trocken und nass, Frost-Tauen), Harztyp usw. Studien haben gezeigt, dass CFK in rauen Umgebungen eine bessere Leistung als GFK hat. Unter der Einwirkung von trockenen und nassen Bedingungen werden die Festigkeit und Duktilität von CFK-beschränkten Proben nicht reduziert und die Steifigkeit verbessert, während die Festigkeit und Duktilität von GFK-beschränkten Proben reduziert wird und die Steifigkeit nicht beeinträchtigt wird. ; Unter der Einwirkung des Frost-Tau-Zyklus werden die Festigkeit und Duktilität der CFK- und GFK-beschränkten Proben signifikant reduziert und die Steifigkeit wird nicht beeinträchtigt. Im Vergleich zu den Proben unter der Einwirkung von Raumtemperatur und Trocken-Nass-Zyklen ist der Schadensmodus der Proben, die der Frost-Tau-Wirkung ausgesetzt sind, katastrophaler. Nach der Meerwasserkorrosion wird die Tragfähigkeit von gewöhnlichen Stahlbetonträgern und -stützen sowie CFK-verstärkten Stahlbetonträgern und -stützen reduziert, die Steifigkeit von CFK-Stahlbetonträgern wird jedoch kaum beeinträchtigt.