Quels sont les avantages du tissu en fibre de carbone pour renforcer la structure ?

1. Pliage et renforcement des performances

Le collage de fibre de carbone dans la zone de tension de la structure en béton peut améliorer efficacement sa capacité portante et inhiber la propagation des fissures. Les caractéristiques de rupture des structures en béton armé de fibres de carbone sont assez différentes de celles des structures en béton ordinaires et des structures en béton renforcées d'acier collé, et les méthodes de calcul de leur capacité portante sont également différentes. La recherche des universitaires nationaux et étrangers se concentre principalement sur les performances de flexion, la forme de rupture, le calcul de la capacité portante, l'influence des paramètres des poutres en béton armé de fibres de carbone, et la déformation transversale et le développement de fissures des poutres en béton armé de fibres de carbone. Ces dernières années, de nombreux chercheurs ont mené des recherches expérimentales et des analyses théoriques sur les performances mécaniques des poutres renforcées de fibres de carbone sous charge, essayant d'établir des méthodes de calcul pour la capacité portante en flexion, la déformation d'hystérésis et les formules de calcul de la déflexion à mi-portée en tenant compte des forces secondaires.

2. Performance de renforcement de cisaillement

Le collage de fibre de carbone sur le côté de la poutre en béton dans la zone de cisaillement peut améliorer efficacement sa résistance au cisaillement. Les méthodes de renforcement de cisaillement couramment utilisées en ingénierie comprennent le collage latéral, le collage en forme de U et le collage d'emballage, parmi lesquels l'effet de collage d'emballage est utilisé. Les principaux paramètres qui affectent les performances de l'armature de cisaillement en fibre de carbone comprennent le rapport de cerceau de poutre, la résistance du béton, le rapport de renforcement en fibre de carbone, le rapport de portée de cisaillement de la poutre, la méthode de liaison en fibre de carbone et les performances d'ancrage, la fibre de carbone et les propriétés matérielles de l'adhésif lui-même. À l'heure actuelle, la recherche sur le renforcement de cisaillement au pays et à l'étranger comprend principalement le calcul du mécanisme de rupture et de la capacité portante. Le modèle théorique de calcul de la capacité portante est généralement basé sur le modèle théorique de la poutre en treillis en béton armé, en ajoutant des éléments de contribution de la capacité portante en cisaillement en fibre de carbone.

3. Performances de renforcement sismique

En enveloppant la fibre de carbone pour confiner le béton dans la zone de charnière plastique pour augmenter la contrainte de compression ultime du béton, la ductilité de l'élément peut être améliorée, ce qui est bénéfique pour le renforcement sismique de la structure. À l'heure actuelle, de nombreux chercheurs nationaux et étrangers ont mené des recherches expérimentales, des analyses théoriques et des recherches d'applications techniques sur les performances sismiques de l'externalisation de colonnes en béton armé de fibres de carbone, de joints poutre-colonne et même de cadres, et ont proposé des modèles de calcul correspondants pour la contrainte. relation de déformation du béton confiné en fibres de carbone.

Quatrièmement, performance de renforcement anti-fatigue

La fatigue des composants renforcés de feuilles de fibre de carbone est divisée en fatigue de flexion et fatigue de cisaillement. Selon la forme de charge, il peut être divisé en problèmes de fatigue sous charge d'amplitude constante et charge d'amplitude variable. La résistance à la fatigue des composants renforcés de fibres de carbone n'est pas seulement liée à la résistance à la fatigue de la structure en béton d'origine, mais également à la capacité de rupture par fatigue de la partie renforcée de fibres de carbone et à la résistance à la fatigue de la feuille de fibres de carbone et de l'interface béton. La théorie de la fatigue en flexion du béton peut être utilisée pour évaluer la résistance à la fatigue de la structure en béton d'origine. La résistance à la fatigue de la feuille de fibre de carbone elle-même peut être résolue par des expériences de mécanique des matériaux, mais l'accumulation de recherches sur la résistance à la fatigue de l'interface entre la feuille de fibre de carbone et le béton , charges mobiles, la capacité de liaison de l'interface a une tendance à la baisse.

5. Performance de renforcement de la durabilité

Un certain nombre d'études expérimentales ont été menées sur la durabilité des éléments en béton armé de fibres de carbone au pays et à l'étranger. Les paramètres de recherche incluent les types de composants (poutres, colonnes), les types de fibres de carbone (AFRP, CFRP, GFRP), les méthodes de liaison (circulaire, axiale), le type d'environnement (température ambiante, sec et humide, gel-dégel), le type de résine, etc. Des études ont montré que le CFRP a de meilleures performances que le GFRP dans des environnements difficiles. Sous l'action de conditions sèches et humides, la résistance et la ductilité des échantillons contraints par le PRFC ne sont pas réduites et la rigidité est améliorée, tandis que la résistance et la ductilité des échantillons contraints par le PRFC sont réduites et la rigidité n'est pas affectée. ; Sous l'action du cycle de gel-dégel, la résistance et la ductilité des échantillons contraints en CFRP et GFRP sont considérablement réduites et la rigidité n'est pas affectée. Par rapport aux spécimens soumis à l'action de la température ambiante et des cycles sec-humide, le mode d'endommagement des spécimens soumis à l'action gel-dégel est le sexe plus catastrophique. Après la corrosion par l'eau de mer, la capacité portante des poutres et colonnes en béton armé ordinaires et des poutres et colonnes en béton armé renforcé de CFRP est réduite, mais la rigidité des poutres en béton armé de CFRP n'est pratiquement pas affectée.