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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、GFS、!AFS?、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 335!4,测定试件《宽度取?1,5mm表《4.2.4中所【列碳纤维布》的指标主要依据日】本T700》。S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≥—2,500MPa等级】命名:CFS?2500;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CFSM【。390 【 :    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》00:6,8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-1.645!σf:=μf(1-1.】64δf《)   《    《 (2)《。。   】  式中《。fk、μ《f,、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 —3,354?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%—~,70%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CFP、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《230mm可保【证工作部分为100!mm宽度为1—5mm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≥2000M【Pa:等级命名CF—P2000 ! 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6》。0%~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《60% 》 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CFB、G—FB、AFB—、BFB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 !4.2.1》0  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 —。 4.2.11 】 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—50%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.!2.1?2,  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 !5351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,C40?的,混凝土当混凝土强度!等级高于C》50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°:/90°]s类型二!为[:90:°,/,±45?°/90°]—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.!13  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 5006!8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 500】。。10一?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1.2《5 》     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A:C,I 4?40:.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—。 :