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碳纤维复合材料在建筑结构加固中的应用
一、碳纤维加固结构的原理
碳纤维复合材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点，其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右，弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。加固改善混凝土结构所用碳纤维复合材料主要分为两种：碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍，而弹性模量与钢材相当，某些（如高弹性）碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上，且施工性能与耐久性良好，是一种很好的加固修复材料；配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂，前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量，而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体，并且共同工作，提高结构构件的抗弯、抗剪承载力，达到对结构构件进行加固、补强的目的。
二、碳纤维加固结构的作用
1.提高结构抗剪切能力。碳纤维包覆柱或墩时，由于碳纤维的横向约束作用使柱或墩的受力状态发生变化，进一步提高了抗剪切能力。特别时发生地震时，能有效地防止柱或墩出现脆裂性破坏。
2.加强结构抗弯曲能力。一般把碳纤维布粘在梁或板的底部后，当梁或板出现弯曲变形时，碳纤维布与梁或板内部的联合承受力，共同发挥作用，可有效地增强梁或板的抗弯曲能力。
3.增长结构使用寿命。由于碳纤维布包覆混凝土结构提升了结构的延伸性和承受力，同时又对建筑结构有防护作用，因此可以增长结构的使用寿命。
4.延迟裂缝出现，抑制裂缝扩散。当碳纤维布包覆混凝土结构后，大大提高了混凝土抗裂能力，延迟了裂缝的出现。当结构产生裂缝时，碳纤维布可有效地抑制裂缝继续扩散。
