预应力CFRP布加固混凝土梁桥的力学效果分析

1、预应力CFRP布加固混凝土梁桥的力学效果分析摘要：本文对预应力cfrp布的物理及力学性质给予了必要的介绍和分析，并提取辽宁省滨海公路一梁桥加固例子，分析了在静载情况下梁体在加固前后的挠度变化情况，说明在同等情况下采取预应力cfrp加固效果更佳。关键词：cfrp片材 静载 滨海公路0 引言随着辽宁公路建设的全面展开和继续进行，后期的养护也出现一系列的工作要做。比如二次维修、改良、检测和加固等等。在公路梁桥的加固方法中，近些年来出现很多新兴的加固手段和方法，比如：体外预应力筋加固，粘贴cfrp布等。尤其后一种方法，在最近几年中随着加固工艺的日趋成熟和完善，以及相应规范标准的出台，成为一种投资低，工

2、期短，见效快的加固手段。但是由于操作工艺的限制，这种加固方法更多是在未对纤维布进行初始张拉的情况进行着，虽然加固效果可以，但是远不及预应力cfrp片材的加固效果好，所以笔者认为应根据纤维布的特征性质，对cfrp布进行预应力处理，这样加固效果会更加得到大步提升。1 cfrp片材的物理及其力学性质cfrp布片材：由有机纤维或低分子烃气体原料在惰性气氛中经高温(1500oc)碳化而成的纤维状碳化合物，其碳含量在90%以上。cfrp布是一种具有很高强度和刚度的各向异性的柔性材料，它的抗拉强度为钢材的10几倍，达到3500-4500mpa弹性模量接近甚至超过钢筋的弹性模量（钢筋为200gpa，cfrp为

3、230640gpa）伸长率可达0.91.5，以碳纤维t300/环氧5208的强度为例，强度是铝材的6.3倍，刚度是铝材的4.16倍。因此在采用cfrp加固桥梁过程中可以充分发挥其高强度高模量的性质。并且由于cfrp具有高的拉伸模量，使得在使用cfrp加固过程中，对cfrp片材施加预应力成为可能，为桥梁预应力加固拓宽了材料范围。2 加固实例取滨海公路一个3*13m预应力混凝土空心板梁桥，其混凝土标号为c40，其混凝土和钢筋的参数如下：混凝土：ec41000mpa，fcm19mpa，ft1.65mpa。预应力钢筋：es200000mpa，ry550mpa，fy440mpa，as9.07cm2加固材

4、料主要采用日本产东丽cfrp布，预应力张拉应力为：粘结剂为环氧树脂，主要参数如下：环氧树脂粘结剂：厚度ta0.2cm，ea1.28cm，ga5.5mpa。cfrp布：ecf245000mpa，fcf3400mpa，cfu1.5，t0.002cm。3 小结本文通过对cfrp片材的物理及力学性能介绍，提出对照预应力张拉钢筋的方法张拉预应力cfrp片材，并结合滨海公路一座预应力空心板桥的cfrp加固例子，通过加固前后的挠度对比数据，得出以下结论3.1 预应力cfrp加固中桥是完全可行的，效果对比普通cfrp片材，效果更佳。3.2 预应力的张拉控制要求严格，或大会破坏片此机理韧性，或小达不到张拉能力，起不到效果，目前我国的相应规范还在探索和不断完善阶段，要求施工人员在不断总结中结合现场实际情况进行处理。3.3 预应力在张拉后粘贴过程中注意平整度的控制，按照1.7mm/m取值便可。参考文献:1罗晓明.关于公路桥头搭板的试验与检测，j价值工程，2010(06).2马思.浅谈桥头搭板荷载的试验与检