現如今鋼結構建筑不斷發(fā)展，越來(lái)越多的鋼結構大樓進(jìn)入我們的生活，但是由于生產(chǎn)、制造、施工、使用環(huán)境等因素的影響，在鋼結構建筑當中不可避免的存在著(zhù)各種各樣的缺陷和損傷，嚴重影響結構安全。傳統的鋼結構加固方法是將鋼板焊接、螺栓連接或在損傷部位粘貼鋼板等方法。但是，這些方法或多或少都存在較多缺陷：
焊接加固缺陷：焊接是一個(gè)局部的迅速加熱和冷卻過(guò)程，焊接區由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻后在焊件中便產(chǎn)生焊接應力和變形。雖然說(shuō)現代焊接技術(shù)已經(jīng)能做到內外無(wú)缺陷焊接，但是如果焊縫一旦失穩擴展，就有可能使焊接部位斷裂，引發(fā)事故。
粘鋼加固：采用結構膠將鋼板粘貼在需要加固的部位，依靠結構膠將其粘結在一起共同受力，提高結構的承載力。
螺栓連接加固：其需要在損傷部位附近開(kāi)孔，削弱了截面，使之形成新的應力集中區，使原螺栓出現松動(dòng)現象，降低了結構修補的效果。
以上幾種鋼結構加固方法除了以上幾個(gè)缺陷，還有一個(gè)共同的缺陷：加固所選材料基本都為鋼材，在進(jìn)行加固處理時(shí)會(huì )給結構帶來(lái)過(guò)多的結構自重，且鋼板不易裁剪成加固所需的形狀，安裝運輸等較為困難，在加固完工之后，需對鋼材進(jìn)行防銹處理，以免鋼材生銹對結構膠產(chǎn)生不必要的影響，且維護工作量大費用較高。
然而碳纖維材料作為一種新型加固材料，碳纖維材料彈性模量與鋼材相近、但強度是鋼筋的5倍，同時(shí)具有質(zhì)輕易于成型、抗腐蝕性和耐久性好、抗疲勞性能好、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，且碳纖維材料擁有的這些優(yōu)點(diǎn)都能的解決以上幾種方法所存在的缺陷，因此在鋼結構修復加固中也將會(huì )廣泛應用。
對鋼結構受彎構件的修復通常是將碳纖維片材直接粘貼在受拉翼緣底部，受彎構件受力時(shí)碳纖維與受拉翼緣共同承受拉力，提高梁的承載力。而對于損傷鋼梁，粘貼碳纖維加固修復不僅能恢復其損失的剛度、承載能力和改善其疲勞性能，還能對鋼結構形成保護，起到加固和防腐的雙重效果。在粘貼碳纖維時(shí)，將碳纖維粘貼到損傷部位的表面，使一部分荷載通過(guò)膠層傳遞到碳纖維上，可以降低鋼結構損傷部位的名義應力，使裂紋擴展速率降低或制止裂紋的擴展，從而延長(cháng)結構的使用壽命。
研究表明，存在損傷缺陷的鋼梁用高彈性模量的碳纖維板加固后，剛度基本能恢復到未損傷情況下鋼梁剛度的90%以上，承載力的提高隨著(zhù)加固量和損傷大小而不同。
碳纖維強度雖然高，但彈性模量與鋼材相近，當整體結構達到屈服荷載時(shí)，碳纖維材料的強度遠遠沒(méi)有達到碳纖維可利用的強度，其高強度優(yōu)勢在加固鋼結構中未能充分發(fā)揮作用，為了解決此類(lèi)問(wèn)題預應力碳纖維加固技術(shù)應運而生，其中以卡本預應力碳纖維板加固系統為例向大家介紹一下此加固方法：卡本預應力碳纖維板加固系統，能簡(jiǎn)單方便的對碳纖維板施加預應力，大大提高了碳纖維板的強度利用率，增加結構的強度和剛度的同時(shí)能減少結構的撓度變形，并能減少和封閉裂縫。
所以說(shuō)碳纖維片材加固鋼結構作為一種新型加固技術(shù)，在其避免傳統加固方法缺陷的基礎上，能有效提高原結構的剛度和承載力，特別是可以顯著(zhù)提高疲勞損傷鋼結構的疲勞壽命，延緩疲勞裂紋的擴展，因此來(lái)說(shuō)碳纖維不僅僅能夠用于鋼結構加固補強的，并且還是一種加固效果明顯的加固補強方法。
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