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《。4.2? , 纤维布及纤维【增强复合材料 】 4.】2.2  本—条为强?制性条文必》须严格执《行 —     》结构加固用的—玻,璃纤:维布、玻璃纤维增】强,复材筋和玻璃纤维】增强:复材管?中的玻璃纤维仅限使!用高强型(S)或】无碱型(E)—玻,璃纤维不《得使用中碱或—高碱玻璃纤》维中碱及《高,碱玻璃?纤维:的长期耐水》性和耐腐蚀性—相,对较差难以满足工程!结构:耐,久性的要《求 4.!2.3 《 本条对《单向纤维布》做,出了规定需》说明以下《几点 —     (1)!纤维布?的计:算厚:度为理论值而—不是纤维《布的实测厚度因【为,纤维布质地》柔,软实测厚度离—。散性很?大纤:维密度?应,由,厂商:提供:。但应同时出具检测单!位的测定证》明材:料   !  (2)试验【研究和工程应—用证明单层纤维布】的单位面积质量越】大施工时浸渍树脂越!不容易?完全浸透施工质【量,较难保证因此—对于单位面积质【量比较大的纤—维,布应:采用粘度低且可使】用时间较长的浸【渍树脂施工以有【利于树脂对纤维的】充分浸透 》  —   (3)本【条所指纤维》。质,量是指纤维的净【质,量不:包括固定《纤维所用的纬线和】预浸所?用的树脂《质量在内 【  《 ,  :(4)玻璃》。纤维布和玄武—岩纤维布因纤维密】度,较,大单位面《积质量不宜》过低避?免厚度过小》因此单层厚》度,可以较大但在使用】中也:应保证树脂》能够充分《浸,透纤维?布 4.!2.4  》纤维布?按纤维种类不—同主要分《。为碳纤维布、—玻璃纤维布、—芳纶纤维布、玄武岩!纤维布等本标准中】分别用CFS、G】FS:。、A:。。FS、?BFS表示 — ,     纤!维布的主《要力学性《能应按?。现行国家标准—定向纤维增强—聚,合物基复合材料拉伸!性能试验《方,法GB?/T 3354测】定试:件宽度?取15mm》表4.2.4—中所列碳纤维布的】指标主要依据日本T!700S碳》纤维丝织成》单向:碳纤维布《的性:能确定根据》国内进行的大—量,碳纤维布《材料检?测,结果及其频率分析】主要依据强度、模量!不同分级以满足不】同结构?加,固要求的选择尽量降!低成本 《 , ?     纤维布的!分级命名高强型纤】维布由纤维布种类】及指标参量组成【例如:高强型碳纤维布(】CFS)《。抗拉强度≥2500!MPa等级命名【CFS250—0;高模《型,纤维布由《纤,维布种类、弹—性模量指标代号【及指标参量组成例如!高,模型碳纤维布(【CFS)《弹性模量≥》3,90MPa等级命】名CFSM39【0 — ,    目》前用于结构》。加固或?。修复的玻《璃纤维布种》类较少由于玻璃纤维!的成本较低使用【时可以根据不—同的需要选》择,不同级别《。芳纶布与玄武—岩,纤维布均应用较【少暂时不做详—细分级规定 【   —  各种纤》维布的性能指标【是各参加编制单【位根据国《。内相:关单位?的检测结果对加固】市场上?广泛使用的纤—。维布材料的检测试验!结果和科研结—果以及参考国—外相关研究成果和技!术规程而《制定的目前在加固工!程中大?量使用的是单—向纤维布故本条仅列!出了单向纤》维布的性《能指标?对双向或多向纤维布!的性:能指标未予列出【可以参照单向纤【维布的指标采—用  】   纤《维布的?强度:。标准值应具有95%!的保证率弹性—模量和极限应变【取平均值对于结构】加固用纤维增—强复合?材料强度指标是【。其最重要的指标【之一采用标》准,值与现行的国—家相关标准是—一致的本标》准采用以概率论【为,基,础的:极限状态《。法进行承载能力【。。极限状态《和正常使用极限【状态:的计:算和验算各》状态表征材料性【。能的基准值为标准值!按照:现行国家标准建筑】结构可靠度设计统】一标准GB —。5,0068规定—纤维布?。的强度标准值取不】小于95%的保证率!的性能指标值即可】按下式计算确定 】 : ?fk=μf-—1.:645σf=μf(!1-1.6》4δf)  — ,     (2) ! , :     式中】fk、μf》、σf?。、δf一《。一分:别为纤?维布抗拉强度—的标准值、》均值、标准差、变】异系数 【     纤【维布的抗拉强度应】按纤维布的净截【面积计算净截面积取!纤维布的《计算厚度乘以宽度】纤维布?的,计算厚度为纤维布】的单:位面:积,质量除以《纤维密度 》。 》4,.2.?5  复材板的【主要力?学性能应按现—行国家标准定—向纤维增强聚合物】基复合材料》拉伸性能试验方【法GB/T —3354测定单向复!材板的抗拉强度应按!板的截面(含—树脂)面积》计算:截面:面积(?含树脂)取》实测厚度乘以实测宽!度 ? :    》 复:材板过?厚或过宽施》。工质量?均难以保证所—以在:设,计和施工时都—应尽量使用宽度较】。小的复材板相—关研:究表明?纤维体积含量在【60%~《7,。。0,%,时性能最好故本【标准规定复材板中的!纤维体积《含量不宜《小于:。60% !4.2.6  复】材板按纤维种类不】同主要分为碳—纤维复材板、—玻璃:纤维复材板》、,玄武岩纤《维复材板等本标【准中分别用》CF:P、:GF:P、BFP》。。表示  !。   ?试验研究表明复材板!的力学性《能检测时试样总长度!为230《mm可保证工作部】分为:1,00m?m宽度为《15m?m,检测的数据准—确,率较高离散性—较小表?4.2?.6中所列复材【板,的指标?主要依?据国内外大量—检,测结果?及其频率分析 【 》    复材板的】分级命名由复材板】的种类及指标参量组!成例如碳纤维—复材板(CFP【)抗拉强度≥200!0MPa等》级命名?CFP2000 】 , 4》.2.7  非预应!力复材筋《可选用碳纤维复材】筋、玻?璃,纤,维复材筋、芳—纶,纤维复材筋或—玄武岩纤维复材筋预!应,力复材筋可》选用碳纤维复材筋、!芳纶:纤维复?材筋或玄武岩纤维复!材筋当复材》筋作为加强筋—与混凝土组合形【成复材筋混凝土【构,件时:应与混凝土界面可】。靠粘结 《 , 4.2【.8  本条对【复材筋做《出了规定 — : :    1》、2 单向复材【筋的抗拉《强度:应按:筋材的截面(含树脂!)面:积计算截《面面积(含》树,。脂)按名义直—径计算复材筋—允许:。使用椭圆《截面、矩《形截面筋特别的对于!弯钩筋、箍筋等材料!截面椭圆或矩—形,等形貌?具有更?好的使用性对于【椭圆截面筋定—义复材筋的直径为】与之截面面积相等的!。光圆筋的《直径  !   3  相【关研究表明纤维体积!含量在60%—~70%时性能最】。好,故本标准规定复【。材筋中的纤维—体积含量不》宜小于6《0%: ,。 , , ?4.:2,.9 ? 复:材筋按纤《维种类不同主—要分为碳纤维—。筋,、玻璃纤《维筋、芳纶纤维【筋、玄武岩》纤维筋等《。本标:。准中分别用C—FB、?G,。FB、AFB、B】F,B表示本条规定了】复材筋的主要—力学性?能指:标复材?筋为:各向异性的材料其性!能与:钢筋不?同由于剪切》滞后现象《一般复材《筋随直径的增大【其强度也越低检测】。时应采用不经—过表面?处理:。的筋材进行测试根】据不同检测机构的检!测结果在本标准【表4.2.9中对复!材筋进行《了,分级 》 : ,    另》外作为结构受—力筋使用时除考虑复!。材筋的拉伸》。强度、?弹性模量、极—限应变外还应有剪切!强,度、:握裹力?、,在碱性环境中的耐】。久,性,。以及:复材筋?。在新建结构中的耐火!。性能等方面的数据】。 4.2!.,。10  复材网【格由连续纤维在工】厂,经树脂浸渍固化的】纤维增强复合材料网!格状制品其几何【特征可由网格长【度、网格宽度—、横向网格间—距、纵向《网格间距表示复材网!格的主要特征—是具有刚性》的交叉节《点它可以确保—复,。材网格锚固于—水泥基材料形—。成一个可靠整—体工程中必须使【用抗拉?强,度和:交叉结点刚度经过】确,认的复材网》格 — ,。    本》条规定了复材网格】的主:要力学性能指标本标!准,。附录A给《出了复?材网格抗《拉,强度和?弹性模量的》测定方法检测时【。应采用不经》过表面处理的复材】网格进行 — ?     因生产的!工艺特点复材网格】的断面尺《寸会出?。现一定?的离散性而且因生产!工艺的不《同复材网格的有效面!积和表观面》。积也存在较》大,。的不同因《此本标?准设计计《算时所用的计算截】面积:均按网格《单肢中纤《。维体积含量》60:%计:算由厂商按此原则给!出标称?的名:义截面积而不—。是实测的截面—。积厂商应提》供,对应名义截面—积下:的材料力学》性能:检验报告 【     现】有的复材网格产品主!要是碳纤维网格【。和玄武岩纤维网格】因此本?标准只给出了这两】。种复材?。网格的?力学性能指标—要求对于其他类【型的复材网》格,如玻纤网格也可按】照本标准给出的方】法进:行力:学,性,。能测试 【 4.2.1【1  复材型材具】有很强的可设计性】。。在选择纤维方面可选!用单一?的碳:纤维、玻璃纤维、】芳,。纶或玄武《岩纤维为了》改善构件的某种【。性能也可以选—择上述纤维中的两者!或三者?混杂以达到优化的目!的复材型材中纤维体!积,含量不?应小于5《0%是为了保证其有!较高的性《能复材型《材为各?向异性应根据复材】型材的受力状态对纤!维取向?及,铺层进行专》门设计以充分利【用,复材材料的性能 ! : 4.2.12 ! 尽:管复材层合管的弹】。性材料参数可以通过!力学方法计算得出】但研究表《明理论计《算值对不同材料【参,数的误差相》。当可观同时对于角】铺设层合管当—有相当?数量纤维偏离受【力方:。向时复材表现—出明显?的非线性《这也无法在理论计算!得到反映因》此本标准推》荐采用5种标—准试验方法》得到:复材管的《。材料性质《 —   ? 复材条形试件【拉伸试验具有操【作简便、离散性【较低的优点因—此本标准推》荐其为测试复材轴】。向抗:拉性能的标准试验方!法但是应该注意该种!试,验方法?仅适用于对称、平】衡(:。或特殊?。正交各?向异性?)铺层方式;—当其用于其》他铺层方式的—层合管时应合理【评估单轴拉力引起的!翘曲变形的影—响 : 《    《 复材条形试—件压缩试验是通过夹!具与试?件端:部间剪应《力,传递:。来对试件中部施加】压应力的一种—试,验方法?。为本标?准所推荐《该种方法《能有效避免试件【端部:破坏以及屈曲破【坏因此?能够较为《准确地得到材料的】抗压弹性《参数及压溃荷载【与,拉伸试验一样该种方!法仅适用于宏观表】现,。为正交各向异性【的复材;当其用于其!他复材?时应注意《复杂变形的》影响 —     在复材!圆管混凝土》构件中复材圆管的环!向抗拉性能对其约】束效果十分重要【。由于圆管曲率的存在!条形试件《拉伸试验《难以:进行以往的试验研究!对复材圆管的—环向:抗,拉性:能,通常采用《环形试件拉》。伸试验该试验方法较!为成熟及易于实【施因此为本》标准所推荐 —。 》   ? ,。环,形试件拉伸试—验的结果会受到以】下因素的影响1)试!件与半圆《盘之间的摩擦—力;2)两》个半圆盘之间的空】隙带来的弯曲效应】 《。  ?   更《加准确?。的结果可由》水压:试验获?得此时可参考—。现行国家标准纤【维增强热固》性塑料管短》时水压失效压力【试验方法《GB/T 5—351的有关规定】执行 ?     !条形试件压缩试验】可以:得到复材《的材料抗压性质但】由于其采用试件为复!材管中?的一小片故不能【反映复?材管整体受压下的极!限,状态(如不》能考虑屈曲的—影响、?管非均?匀性的影响等)基于!此对于复材》圆管本标准推荐【复材空管《压缩试验《以得到其单》轴,抗压极限状态理论】和试:验研究表明复—材,圆管:混凝土破坏时—管,。的环向拉断》应变具有较大的离】散性此拉断应变【与,混凝土的不均匀性、!截面曲率以及复材管!本,身多轴应力》影响等因《素有关其值》。往往明?显,低于:复,材,标准拉?伸试验?所,得数值对于》具有:不同铺层组成—的,复材层合《管其轴向和周向的】刚度、强度比变【。。化很大多轴应力【对极限状态的影【响尤难评估基于【此本标准推荐—采用复材圆管—混凝:土短柱压《缩试验?(本标准附录B【)来确定《复材圆管《混凝土?的极限状态试验中】通常可采用强度等级!为C:40的混凝土当混凝!土强度等《级高:。于C50时》。混凝土强度》对复材管极限状【态的影响不能忽略故!应采用相《应等级混凝》土进行复材圆管【混凝土短柱压缩试】验 —   ?  本?标准:设计方法主要基于复!。材应力-应变关系】符合线弹性的—假设当材料试验【表明所?采用复材具有—明显的非线性性质】时宜等效为线弹【性材料其弹性模【量按等?效方法计算 !     当复材!管应力-应变曲【线表现出不断软【化的非?线性时?其等:。效弹性模量可—取极限状态时的【割线弹性《模量;当复材管应力!-应:。变曲线表现出不断】硬,。化的非线《性时其等效弹—性模量应取初始【切线弹?。性,模量 《    【 ,复材型材中纤—维,。铺层的设计》决,定了构件的性能【各种:铺,层设计可以按照【要求按照细观力学和!层合板理论计—算确定按细观力【学和层合《板理论计《算二种典《型铺层?的基本参数见表【1其中类《型一为[《。90°/0°—/0°/9》0°]s类型二为[!9,0°/±4》5°/9《0,。。°]s各层厚度相同! 【 ?。 :    由于复【。材型材的成型工艺对!。其质量、性能—影响较大为排—除生产工艺的—。不稳定?性造成的产品质量】离散性故《本标准?。中,要求:。用于:结构加固、修复【。工程和构成组—合结构工《。程的:复材型材必须是机械!化生产工艺成型目前!国内外较成熟—的复材型材机—械化:成,型工艺主要为拉挤】成型:工艺和?缠绕成型工艺为【保证:产品质量还要—求必须?是专业认《证工厂生产、并【经权威质检部门检】测认可的产品 【 ? 4.2》.1:3,  复材抗拉—强度:标准值?ffk具有95%的!保证率符合现行【国家标准建筑结构可!靠度设计统一—。标准:GB ?50068对材【料标准值的保证【率要求在此基础上】。进,行设计取值复材材料!。的分项系《数主要考虑复材片】材加固混《凝土构件的可—靠,性指标与现》行国家标准混凝土】结构设计《规范GB 5001!0一致并考虑—复材材料破》坏的脆性特点确定的!对纤维?布加:固取1.40;新建!结构中的复材筋【。及其:他工厂预制的—复材:制品取1.25【 《 ,  :  : ,复材在长《期所处环《境的酸碱盐、湿度、!温度、日照》等作用?下性能会有》不同程度地降低由】于不同环境情况【对不同品种纤维材料!劣化影响程度—不同考虑到耐久性】的要求采用》不同的系数》给予折减环境影【响系数是根》据我国试《验研究成果并参考】了AC?。。I 440.2R相!。关标准和国外学者】。的试验研究数据【确定的环境影响系】数γ按本《标准表4.2—.1:3取值其中玄武岩纤!维复材在海洋环【境、:侵蚀性?。环,境下性?能保留率优》于玻璃纤《维复:材但考虑到玄武岩纤!。维复材研究应—用历史?相比:其他纤维复材较短】因此偏安全》考虑环境影响—系数取值与玻璃纤维!复材保持一致 【 ,