在水中加固系统中,层合板冲击后压缩失效中的主要介观失效模式包括层间分层、纤维行为主导的纵向压缩和基体行为主导的横/纵向剪切失效。其中各式介观失效占比由单层厚度、铺层比例和顺序以及几何尺寸决定。不同设计参数下(构型、铺层和几何尺寸等)的水中加固结构具有复杂多样的宏观失效模式,典型的被连接板破坏包括净截面拉伸/压缩失效、挤压失效、剪切失效、剪豁失效和拉脱失效,此外还有紧固件的破坏,净截面拉伸/压缩失效中的介观失效模式与开孔拉伸/压缩失效中的介观失效模式组成类似,但宏观裂纹面位置略有不同。芳玻韧布是由E玻璃纤维(E-glass)与芳纶纤维(Kevlar)编织而成的高性能纤维布。合肥水库加固
水下管道加固:管施工法的施工顺序。其一般的施工是:平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩。管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外,其它的与泥浆护壁法都类同。套管的垂直度,取决于挖掘开始阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。水下混凝土强度一般为标号的上,既水下C25=C30,也是强度值需要达到30。拼接后的成品沉管由浮吊抛锚定位,由施工单位在岸边设地垅两只,于沉管两端系尼龙绳,控制尼龙绳下放速度。成品管由浮吊两头抬吊,浮吊系两根钢丝,四点吊起吊钢管。沉管拼接移船到达安装位置松扣下水沉管安装应选择风浪较小且平潮时进行。四川港口加固玻璃纤维布采用高性能的碳纤维配套树脂浸渍胶粘结于混凝土构件的表面。
在水中加固系统中,大部分的复合材料结构呈现出脆性破坏的特点(直到失效前的载荷位移曲线依然为线性),但这只是结构在宏观尺度上的表现,若以此为依据,采用单纯的基于应力或应变的失效判据,并结合由单向板测得的材料基本强度来预测结构的整体失效,在某些尺度范围下则会产生与试验偏离较大的结果。在进行水中加固时,大部分的复合材料结构呈现出脆性破坏的特点(直到失效前的载荷位移曲线依然为线性),但这只是结构在宏观尺度上的表现,若以此为依据,采用单纯的基于应力或应变的失效判据,并结合由单向板测得的材料基本强度来预测结构的整体失效,在某些尺度范围下则会产生与试验偏离较大的结果。
在水中加固中,分层失效包括细观上的层间富脂区的基体开裂和富脂区基体与相邻层中纤维的界面脱粘以及可能的纤维桥联。由于连续纤维增强复合材料特有的细观构造和多向层合板的结构特征,介观尺度的损伤起始后,会按照各自不同的路径进行扩展,纵向拉伸损伤一般沿垂直纤维方向扩展;纵向压缩损伤沿着与纤维方向呈一定角度的方向扩展;横向拉伸和横/纵向剪切均沿着平行于纤维方向的断裂面扩展;分层损伤则沿着层间界面扩展。然而,在多向层合板中,各模式损伤的扩展并不是单一的,它们会发生一定程度上的交互耦合(相互竞争和相互促进并存),从而影响整体结构的力学响应。损伤的出现意味着局部材料的刚度退化,这会在结构的内部引起应力集中,并使载荷重新分配,从而影响其他模式损伤的萌生与演化。一层玻璃纤维芳纶布抗拉强度相当于3mm厚钢板延性好。
水中加固中的FRP复合材料热膨胀系数与混凝土相近,这样当环境温度发生变化时,FRP与混凝土协调工作,两者间不会产生大的温度应力。弹性模量与钢材相比,大部分FRP产品弹性模量小。约为普通钢筋的25%~75%。因此,FRP结构的设计通常由变形控制。因为FRP是纤维通过基体聚合而成,纤维间强度由基体决定(强度一般弱于纤维),所以垂直于纤维方向强度较弱。FRP的抗剪强度低,其强度只为抗拉强度的5%~20%,这使得FRP构件在连接过程中需要研制专门的锚具、夹具。这也使得FRP构件的适度成为研究突出的问题。FRP材料抗腐蚀、抗疲劳性能好,可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用,因而可提高结构的使用寿命,这是结构材料难以比拟的。FRP加固系统适用于水中桥墩。金坛增强纤维材料
玻璃纤维布是水中加固的一种材料,基本不增加加固构件自重及截面尺寸但通过自用环氧树脂胶浸渍。合肥水库加固
进行水中加固时,应该根据图纸要求把所需粘贴的碳布按尺寸裁好,平铺到双层塑料薄膜上,薄膜厚度约10丝。将水下碳纤维浸渍胶按A:B=3:1的重量比称量A/B组份到开口容器里,以不超过300转的低速搅拌,直至色泽、形态完全均匀为止,在搅拌过程中确保所有部位接触到,以便得到较佳混合效果。把调好的浸渍胶用刮板沿纤维方向反复碾压至浸透到碳布里,需保证碳布其中一面的保障胶层稍厚,把双层薄膜的另一层铺展到碳布上,再把碳布按碳丝走向裹成小卷备用。施工人员潜水到粘贴位置把卷好的碳布展开,撕开胶层稍厚的那面薄膜,将碳布从一端到另一端的粘贴方式粘贴到加固基面上,边贴边用刮板按照碳丝方向反复刮压,促使碳纤维布平直、延展、无水泡,浸渍胶充分渗透到混凝土表层。贴完布后24小时再撕下另一面薄膜即可。合肥水库加固
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