碳纤维预应力加固方法
第八讲 预应力纤维复合材(FRP)加固法
1. 正常使用条件下碳纤维材料的利用率极低，一 般不超过材料设计强度的10%。
2. 不能有效改善加固结构的使用性能，如减小裂 缝宽度、提高结构刚度、降低结构挠度等。
3. 正截面加固时片材端部容易产生界面高剪应力， 导致端部剥离；裂缝两侧界面容易产生高剪应 力导致剥离；简支构件斜裂缝的发展容易诱发 片材剥离；
施加预应力的方法：波形锚法
波形锚法的优点 装置简单，易于张拉，可多层叠放一次 压紧。
缺点 预应力值不易控制；对较大跨度，需要 较多的中间波形板，或许使造价提高； 收紧时纤维存在破损的风险。
注：有工程应用实例
纤维板施加预应力
CFRP预成型板简称CFRP板是将 CFRP丝和树脂胶体拉挤成型的板材， 在CFRP布相同宽度的前提下其有效 横截面积是布材的7~11倍，这样只要 张拉一条CFRP板就相当于张拉7~11 层的CFRP布材，可以看出CFRP板材 在预应力应用中具有与生俱来的优势， 这是布材所不能比拟的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
纤维布施加预应力的方法：反拱法
反拱法产生的预应力度很低，能有效说明对 FRP材料施加预应力带来的明显优势，但该方 法在实际工程中难以采用。
纤维布施加预应力的方法：反拱法
• 国内外较早采用反拱法对GFRP材料建立预应 力。Saadatmanesh和Ehsani[5]（美国Arizona 大学，1991）在实验室内用千斤顶在跨中将混 凝土梁顶起产生反拱，保持荷载使梁维持弯曲 状态，然后在梁底凹面粘贴GFRP板，待胶层 固化获得强度后卸除千斤顶，混凝土梁回弹使 GFRP板受拉，从而建立起预应力。该试验混 凝土梁尺寸为4570mm×200mm×460mm， 四点弯曲试验的开裂荷载提高了100%，承载 力提高400%。
混凝土结构中预应力钢筋的加固方法
混凝土结构中预应力钢筋的加固方法一、引言混凝土结构中预应力钢筋的加固方法是指在既有混凝土结构中加固预应力钢筋的方法，该方法可以提高混凝土结构的承载能力和安全性，延长其使用寿命。
预应力钢筋是混凝土结构中的重要组成部分，它在混凝土结构中起到增加混凝土结构的承载能力和提高其抗震性能的作用。
但是，随着混凝土结构的老化和使用时间的延长，预应力钢筋会出现锈蚀、断裂等现象，从而影响混凝土结构的安全性能。
为此，需要对预应力钢筋进行加固，以提高混凝土结构的安全性能。
二、预应力钢筋的加固方法预应力钢筋的加固方法包括以下几种：1. 粘贴法粘贴法是指在预应力钢筋的表面涂布一层特殊的胶水，然后将钢板或碳纤维布覆盖在胶水表面上，使其与钢筋表面粘合在一起，从而增加钢筋的承载能力。
该方法适用于预应力钢筋的锈蚀程度较轻的情况。
2. 拉力加固法拉力加固法是指在预应力钢筋两端加固拉杆，使其形成一个拉框，从而提高钢筋的承载能力。
该方法适用于预应力钢筋的锈蚀程度较重的情况。
3. 换钢加固法换钢加固法是指将预应力钢筋更换为新的钢筋，并在新钢筋的两端加固拉杆，以提高钢筋的承载能力。
该方法适用于预应力钢筋已经断裂或锈蚀严重的情况。
三、具体操作步骤1. 粘贴法的具体操作步骤（1）对预应力钢筋表面进行清理和处理，使其表面光滑，无锈蚀和油污。
（2）涂布胶水。
选用特殊的胶水，将其涂布在预应力钢筋表面上，并等待其干燥。
（3）铺设钢板或碳纤维布。
将钢板或碳纤维布覆盖在胶水表面上，并用压力滚筒将其压实。
（4）等待胶水固化。
等待一定时间，使胶水充分固化，从而使钢筋和钢板或碳纤维布粘合在一起。
2. 拉力加固法的具体操作步骤（1）确定拉杆位置。
根据预应力钢筋的状况，确定拉杆的位置和尺寸。
（2）加固拉杆。
在预应力钢筋两端加固拉杆，形成拉框，并使拉杆与钢筋紧密连接。
（3）张拉拉杆。
使用拉力机对拉杆进行张拉，使其达到预定的拉力。
（4）固定拉杆。
使用螺母将拉杆固定在预应力钢筋两端，从而使拉杆和钢筋形成一个整体。
预应力碳纤维复合板加固法
预应力碳纤维复合板加固法
预应力碳纤维复合板加固法是一种常用的结构加固方法，适用于混凝土、钢结构等各种材料的加固。
该方法主要包括以下步骤：
1. 预处理：首先对结构进行清理和修复，修复混凝土表面缺陷，保证基底无起砂、起壳及裂缝。
2. 粘贴碳纤维复合板：将预制好的碳纤维复合板从一个端口搬运至所需加固部位，涂布胶粘剂并将板材粘贴在加固部位上。
3. 压实碳纤维复合板：使用专用的机械设备对粘贴好的碳纤维复合板进行压实，确保其与基底之间良好贴合。
4. 布置预应力锚具：根据结构需要，在碳纤维复合板上布置预应力锚具，用于施加预应力。
5. 施加预应力：通过拉拔预应力锚具，施加适当的预应力，使碳纤维复合板与结构形成有效的预应力作用。
6. 后期处理：完成预应力施加后，进行碳纤维复合板与基底的再次涂刷，确保整个加固体系的一致性和耐久性。
通过预应力碳纤维复合板加固法，可以有效提高结构的承载能力、刚度和抗震性能，同时减少结构的变形和裂缝。
这种加固
方法具有施工速度快、工艺简单、对原结构影响小等优点，被广泛应用于各种结构的加固和修复中。
外贴碳纤维片材加固预应力空心板施工技术
Ｆ Ｓ Ｃ — Ｏ型， Ｔ— １２ 单位面积质量 ２０ｇｍ ， ０ 设计厚度 ／ ０ １ｌ ｍ， ． １ ｍ 抗拉强度 ３ ５ Ｐ ， ０Ｍ ａ 弹性模量为 ２ ３ ５ ．５ Ｘ
１ Ｐ 。针 对 ６０ ｍ 板 宽， 纤 维 片 材 宽 取 ＯＭ ａ ０ ｍ 碳 ０ ５ｍ， ． 长度根据具体 情况确定或取 预应力空心 板
予以避免。对于粘贴碳纤维片材加 固受弯板， 按照 延性构件设计原则进行设计 ， 其极 限承载力 的计算
根据界限破坏准则。
加固预应力空心板所用外贴碳纤维 片材采用
际情况 ， 拟定施工方案和施工计划 。 （） ２ 对所使用的碳纤维片材、 配套树脂及 机具
等应做好施工前 的准备工作。
４３ 表 面 处理 ．
维普资讯
文章编号 ：０９— ４ １ ２ ０ ） １— ０ ３— ２ １０ ９Ｊ （０７ Ｏ ０ ２ ０ ４
外贴碳纤 维片材加固 预应力 空心板施工技术 ①
口 口 曾宪桃 。 岩 。 慧敏 高 李
摘
（ 河南理工大学， 河南 焦作 ４４０ ） ５０ ３
１＠４ｍ 预应力空心板截面见 图 １ ０ ｍ， 。
受拉区混凝土的作用可忽略不计 ； 碳纤维布 中心距
板顶的距离与板高相等 。
２ 维修加固方 案
Ｃ Ｃ —９ 《 Ｅ Ｓ ５ Ｏ 混凝土结构加固技术规范》 规 ２
① 基 金项 目： 河南省创新人才工程项 目（０ ７ Ｙ Ｘ ０ ） ２０ Ｋ Ｃ Ｏ ６
（） １ 清除拟加固预应力空心 板的剥落、 疏松 、 蜂
窝及腐蚀等劣化混凝土 ， 出混凝土结构层， 露 并用修
复材料将表面修复平整。 （） ２ 按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。
梁加固方法
梁加固方法
梁是建筑结构中承受和传递荷载的重要构件，而在一些老旧建筑中，梁的承载
能力可能会受到一定程度的削弱，这就需要进行梁的加固处理，以确保建筑的结构安全稳固。
下面将介绍几种常见的梁加固方法。
一、碳纤维加固法。
碳纤维加固法是一种常用的梁加固方法，它通过在梁的受压区域粘贴碳纤维布，利用碳纤维的高强度和耐腐蚀性能，增加梁的承载能力。
碳纤维加固法施工简便，对原有结构影响小，适用于一些需要快速加固的工程。
二、钢板加固法。
钢板加固法是利用焊接或螺栓连接钢板的方式对梁进行加固。
钢板加固法可以
有效增加梁的受拉承载能力，适用于一些需要提高梁受拉性能的情况。
在进行钢板加固时，需要注意对梁的受压区域进行加固，以保证梁整体性能的提升。
三、预应力加固法。
预应力加固法是通过在梁的受拉区域施加预应力，使梁在使用荷载作用下产生
一定的预压力，从而提高梁的承载能力。
预应力加固法需要在施工过程中进行严格的控制和监测，以确保预应力的施加和传递符合设计要求，适用于对梁的整体性能提升要求较高的情况。
四、混凝土包裹加固法。
混凝土包裹加固法是将梁的受拉区域进行混凝土包裹，增加梁的受拉承载能力。
这种加固方法施工简单，成本较低，适用于一些对梁进行简单加固的情况。
以上介绍了几种常见的梁加固方法，不同的加固方法适用于不同的梁结构和加
固要求。
在进行梁加固时，需要根据具体情况选择合适的加固方法，并严格按照设
计要求和施工规范进行施工，以确保加固效果和施工质量。
加固后的梁结构能够更好地承受荷载，保证建筑的结构安全稳固。
剪力墙加固方案
剪力墙加固方案在建筑结构中，剪力墙起着至关重要的作用，它承担着水平荷载和竖向荷载，保障着建筑物的稳定性和安全性。
然而，由于各种原因，如设计缺陷、施工质量问题、使用年限过长、自然灾害等，剪力墙可能会出现强度不足、开裂、变形等问题，这时候就需要采取有效的加固措施。
下面将详细介绍几种常见的剪力墙加固方案。
一、粘钢加固法粘钢加固法是一种常用的剪力墙加固方法。
它是通过在剪力墙表面粘贴钢板，利用胶粘剂将钢板与混凝土牢固地粘结在一起，从而提高剪力墙的承载能力和抗震性能。
在实施粘钢加固法时，首先需要对剪力墙表面进行处理，去除表面的疏松层、油污等杂质，使表面平整、干净、粗糙。
然后，根据剪力墙的受力情况和加固要求，确定钢板的尺寸和位置，并在钢板上预先钻好螺栓孔。
接下来，将胶粘剂均匀地涂抹在剪力墙表面和钢板上，将钢板粘贴在预定位置，并使用螺栓进行固定和加压，确保钢板与混凝土之间紧密贴合。
最后，在钢板表面进行防护处理，如涂抹防锈漆等。
粘钢加固法具有施工简单、工期短、对结构的影响小等优点，但也存在胶粘剂的耐久性问题和钢板的防火问题。
二、碳纤维加固法碳纤维加固法是一种新型的剪力墙加固方法，具有高强高效、施工便捷、耐腐蚀等优点。
这种方法是将碳纤维布或碳纤维板粘贴在剪力墙表面，通过胶粘剂与混凝土形成整体共同工作。
施工前，同样需要对剪力墙表面进行处理，确保表面干净、平整。
然后，按照设计要求裁剪碳纤维布或板，并将胶粘剂均匀涂抹在剪力墙表面和碳纤维材料上，进行粘贴和压实。
为了保证加固效果，通常需要多层粘贴碳纤维材料，并在表面进行防护处理。
碳纤维加固法适用于各种形状和尺寸的剪力墙，但加固成本相对较高。
三、增大截面加固法增大截面加固法是通过增加剪力墙的截面尺寸，提高其承载能力和抗震性能。
具体操作时，需要在剪力墙的一侧或两侧浇筑新的混凝土，增加其厚度，并配置相应的钢筋。
施工过程中，要对原有的混凝土表面进行凿毛处理，设置拉结钢筋，以保证新旧混凝土能够共同工作。
预应力碳纤维板加固施工流程
预应力碳纤维板加固施工是一种常用的结构加固方法，可以有效提高结构的承载能力和抗震性能。
下面将详细介绍预应力碳纤维板加固施工的步骤和流程。
1. 施工前准备在进行预应力碳纤维板加固施工前，需要进行以下准备工作：1.1 结构检测与分析对待加固的结构进行全面检测和分析，确定结构的受力状况、损伤程度和需要加固的部位。
1.2 设计方案制定根据结构检测与分析结果，制定合理的设计方案，包括预应力碳纤维板的布置位置、数量和预紧力等参数。
1.3 材料准备采购符合标准要求的预应力碳纤维板材料，并对材料进行验收，确保质量合格。
1.4 施工人员培训对参与施工的人员进行培训，使其熟悉施工流程、操作规范和安全注意事项。
1.5 施工设备准备配备必要的施工设备，如搅拌机、喷涂机、压力泵等。
2. 施工步骤2.1 表面处理对待加固的结构表面进行清理，去除油污、灰尘和松散的混凝土，保证表面干净、粗糙度适宜。
2.2 粘结层施工在结构表面涂刷粘结剂，确保预应力碳纤维板与结构之间具有良好的粘结性能。
粘结剂的选择应根据具体情况，常用的有环氧树脂胶水和聚合物乳液等。
2.3 预应力碳纤维板铺设将预应力碳纤维板按照设计方案要求进行铺设，注意保持板材之间的间距和重叠长度，并确保板材与结构表面紧密贴合。
2.4 预应力施加使用专用设备对预应力碳纤维板进行预紧，施加预定的拉伸力。
根据设计方案要求，可以采用机械张拉或液压张拉等方法进行。
2.5 粘结层覆盖在预应力碳纤维板上覆盖一层粘结剂，增加与混凝土的粘结强度，提高加固效果。
2.6 压实与养护对加固部位进行压实，确保预应力碳纤维板与结构之间的紧密贴合。
然后进行养护，保持适宜的温度和湿度，使粘结剂充分固化。
2.7 后续处理根据需要，对加固后的结构进行喷涂、抹灰等后续处理工作，使其与原有结构一致。
3. 施工注意事项3.1 安全防护施工过程中要注意安全防护措施，如佩戴安全帽、手套和防滑鞋等，确保人员安全。
3.2 施工环境控制施工环境应具备适宜的温度和湿度条件，避免在极端环境下施工。
混凝土加固常用方法
混凝土加固常用方法
混凝土加固是指对已经存在的混凝土结构进行加固和修复，以提高其承载能力、耐久性和安全性。
常用的混凝土加固方法主要有以下几种：
1. 碳纤维加固法
碳纤维加固法是通过将高强度的碳纤维布贴在混凝土结构表面或内部，起到加固、增强和修复的效果。
碳纤维具有优秀的拉伸性能和耐久性，可以有效地提高混凝土结构的承载能力和抗震性能。
2. 粘贴法
粘贴法是指将钢板、玻璃纤维布等材料粘贴在混凝土结构表面，以增加其抗弯、抗剪和承载能力。
这种方法可以长期保持混凝土结构的原有形状和尺寸，对于需要局部加固或修补的结构效果显著。
3. 预应力加固法
预应力加固法是通过在混凝土结构中加入钢筋或钢束，施加预先设计好的预应力来增强结构的承载能力和稳定性。
这种方法适用于需要提高混凝土结构整体承载力的情况，例如桥梁、大型水库等。
4. 爆破加固法
爆破加固法是指通过爆破技术将混凝土结构局部破坏，再进行重新构造和加固。
这种方法适用于需要对混凝土结构进行大规模改造或重建的情况，例如坝体加固和修复等。
以上是比较常见的混凝土加固方法，根据不同的工程需求和结构状态，可以选择合适的方法进行加固。
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权利要求
1、一种碳纤维预应力加固施工方法，其特征在于
①对需加固的结构底部进行表面处理（打磨、涂底涂、涂找平腻
子、涂粘贴树脂）
②按需加固构件的尺寸确定碳纤维需裁剪的形状、尺寸、并在其
两端（顺纤维方向）粘贴具有一定刚性的材料板。
待粘贴胶固化后，按原定形状和尺寸裁剪下来。
③在需加固梁两端固定专用支架，每端固定支架分左侧和右侧两
部分，将裁剪好的碳纤维布两端的刚性材料板分别倒扣在两块专用张拉连接板的凹腔内，使碳纤维布位于张拉连接板上表面。
④两块专用张拉连接板分别固定在梁两端的专用支架上。
待涂在
构件底部的粘贴树脂表干后，两端张拉连接板的两根螺栓分别穿入梁两侧支架，用螺帽固定。
张拉端的螺杆较长，固定螺帽后面剩余的螺杆穿过千斤顶，并在千斤顶顶部用垫块及螺帽固定在千斤顶的伸缩缸上。
⑤张拉端的两只千斤顶用一个油泵控制并保持张拉力相同。
⑥千斤顶张拉到位后，将两端的刚性材料用专用工艺固定在需加
固的构件底部。
⑦千斤顶卸载，撤除支架及张拉连接板。
⑧碳纤维表面涂粘贴树脂，使其能与构件底部已涂的树脂混为一
体。
2、根据权利要求1所述的碳纤维加固施工方法，其特征在于所述
碳纤维布张拉应变值为5000～8000微应变。
3、一种碳纤维布预应力加固专用设备，其特征在于它由两组固定
支架和一个张拉连接板组成，张拉连接板留有凹腔，其作用在于使已在碳纤维布端部粘贴的刚性材料板倒扣在凹腔内，完成连接板与碳纤维的连接，并使碳纤维布位于连接板的上表面。
连接板端部有螺栓，固定端螺栓超过螺帽固定在支架上，张拉端的螺栓比较长，固定螺栓后面有剩余螺栓，可穿过穿心千斤顶并固定在千斤顶伸缩缸上。
专用固定支架形状成T字形。
通过锚固螺栓锚固在梁两侧，两只支架为一组，垂直于梁侧面的钢板作为张拉连接板的固定点或张拉支点。