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芳纶碳纤维板加固原理

芳纶纤维板的加固方式主要是将芳纶纤维板使用粘钢胶后沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在梁底受拉区，使芳纶纤维板与加固基体形成一个新的复合体，以提高芳纶纤维板与原有钢筋混凝土结构共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。芳纶碳纤维板抗拉强度比钢筋大3-4倍左右，弹性模量却略低于钢板。芳纶碳纤维板和混凝土梁通过粘结层传递剪应力和粘结正应力，以达到共同工作的目的。然而在使用过程中，芳纶碳纤维板顶部往往会产生较大的锚固剪应力和剥离正应力，因此其常见的破坏模式主要有三种：

1、受压区混凝土被压坏相当于混凝土适筋梁破坏梁体所具有的良好延性

2、混凝土粘结面剪切破坏，即在芳纶纤维板端部应力下作用由于粘结层的剥离强度较低导致芳纶纤维板剥落

3、混凝土保护层剥落破坏，这是由于端部混凝土保护层被拉裂产生竖向裂缝，当裂缝延伸到纵向钢筋后，又沿钢筋产生水平向的剥离裂缝，使芳纶纤维板连同保护层发生剥离破坏。

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木结构建筑如何加固我国古代建筑，有着独特的形式与结构，不同时期的古建筑，不仅反映了各个时期的建筑水平，也是对应时期的历史缩影，是我国文化的重要组成部分。

现存的古建筑：如故宫、黄鹤楼、岳阳楼、苏州园林等，大多为木质结构。5、粘贴碳纤维片材：将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位，并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。由于木材本身为有机化合物，易腐烂和虫蛀。并且在微生物和气候的长期影响下，木质结构会发生变形、弯曲、龟裂等现象，很难长久保存。古建筑对于我们有着重要的意义与价值，那么如何更好的保留古建筑呢？

保护古建筑，好的方法是对其进行加固改造。性能：短切玄武岩纤维拥有高轴向的抗拉强度和高模量的优异性能，其抗拉强度为1050-1250MPa，弹性模量大于34GPa。1992年9月发布的国标《古建筑木结构维护与加固技术规范》中规定“古建筑的维护与加固，必须遵守不改变原状"的原则。原状系指古建筑个体或群体中一切有历史意义的遗存现状。若需恢复到创建时原状或恢复到一定历史时期特点的原状时，必须根据需要与可能，并具备可靠的历史考证和充分的技术论证。因此可知：古建筑加固主要遵循历史建筑保护的“原真性、必要性和可逆性”，大限度地保持古建筑的原有风貌，满足“修旧如旧”的修缮原则。

在使用传统方法对木质结构进行加固时，有很大的局限性。首先常规方法加固时，会加设铁材加固，铁材易锈蚀，在使用前必须进行除锈抗锈处理。这道工序费力费时，并有可能对建筑造成新的破坏。

木质结构的大问题是腐蚀与虫害。抗拉强度高，是普通钢材的4-8倍，极适合于钢筋混凝土结构的加固补强。传统方法中，比较常用的是利用低毒的防腐防虫药剂，而其中的毒性成分日积月累，会影响人们健康，造成环境污染。其次，木材是一种各向异性的自然材料，其顺纹抗剪强度和横纹抗拉强度很低，且古建筑的承重结构由于处于长期荷载作用，较容易产生纵向的裂缝。

加固技术发展至今，已经形成很多成熟的传统方法。由于采用不同配比、性能各异的树脂又具有较高粘结强度，能有效传递芳纶纤维板与混凝土两种材料间的应力，保证不产生界面的粘结剥离。然而对于古建筑来说，常规的方法有：增设扶壁柱、增设圈梁构造柱、钢筋混凝土面层等，由于它们的湿作业时间长，现场扰动较大，同时施工完毕占据空间大并且易对原结构造成改变。因此，新材料新工艺在古建筑中，应有更广泛的使用。

碳纤维复合材料因其强度高、密度低、耐腐蚀及耐久性好而备受加固界青睐。碳纤维布加固混凝土梁：根据实验研究成果，碳纤维布加固梁的破坏形式有以下几种：1、界限破坏，当碳纤维和钢筋的配置率适当，在受压混凝土达到极限应变的时候，受拉区纤维刚好达到极限强度，此时材料的强度得到充分发挥，截面的延性也达大值。碳纤维材料由于几何可塑性强、自重轻，纤维布沿其纹路方向的抗拉强度很高，而木材的顺纹抗压强度较高，并且材料间具有良好的粘结性能，能够很好地协同工作。碳纤维材料可塑性大、易裁剪成型，对各式各样的古建筑物来说，它都能够随其外形粘接牢靠。因此碳纤维对于古建筑的加固，有着极高的适用性。

其次，木结构采用碳纤维材料进行加固，还会对结构起到的防腐作用。碳纤维布与配套使用的环氧树脂胶均具有耐腐性，对于木质结构来说，防腐是一项长期艰巨的任务，碳纤维布对木质结构既能加固又能使其长期远离腐蚀，可以起到一举两得的作用。

另外，碳纤维加固工序简单、所需施工空间小、工期快，有效的防止施工时对古建筑物的破坏。碳纤维材料施工无需对原结构进行钻孔、钉钉等改变，同时质轻几乎不增加结构自重，几乎符合“保存现状”的原则。

给建筑让个路，建筑平移已不是难事！

1. 双梁式轨道梁做法挖去原基础两侧的填土, 暴露全部基础。在原基础两侧底部各浇筑 1 根钢筋混凝土梁(下轨道梁)，在水平方向一直延伸到房屋新基础的位置。下轨道梁达到一定强度后，在梁上安装滚轴( 直径 50~100mm 的钢棒) 。(4)注意在气温小于5℃，相对湿度大于85，砼表面含水率在8%以上，有结露可能而无可靠保证措施时，均不得施工。在安装好的滚轴上支模浇筑2根钢筋混凝土梁(上轨道梁)，把原基础夹持住。为使夹持牢固, 浇筑上轨道梁前，先将原基础沿轴线方向的两侧各切去 10~20mm，以便与上轨道梁能够良好地连接。并在左右两侧上轨道梁之间每隔1~2m浇筑1根钢筋混凝土联系梁，保证其整体刚度。待上、下轨道梁达到设计强度后, 再在上、下轨道梁之间适当位置把房屋上部结构与原基础切断。2.平移轨道的设置方法该法让建筑物整体平移过程在平移轨道上进行，轨道的构造通常分为滑动机构和滚动机构，滑动机构的牵引过程比较稳定，但目前尚未找到一种理想的强度高、硬度大、摩擦系数小的材料;滚动机构是由上轨道梁、下轨道梁及位于其间的许多个滚轴构成，轨道梁在建筑物平移过程中承担着上部建筑物传来的荷载和可变荷载，因此轨道梁的设计非常重要，其强度、刚度若出现问题,  建筑物将会产生裂缝、破坏，甚至危及人身安全。3. 单梁式轨道梁做法挖土至基础底面，将柱的原独立基础表面凿毛，在独立基础之间浇筑下轨道梁。下轨道梁底面坐落在坚硬土层或岩石层上，从而防止不均匀沉降。下轨道梁在水平方向一 直延伸到房屋新基础的位置。 下轨道梁达到一定强度后，在梁上安装滚轴。 将柱根部四周剔凿露出主筋，在安装好的滚轴上绑筋、支模、浇筑上轨道梁，上轨道梁主筋夹住柱的主筋，浇筑后，柱与上轨道梁连成一体。待上、下轨道梁达到设计强度后，再在上下轨 道梁之间将柱与原基础切断。至此，房屋的上部结构就脱离了原基础, 而支承在新浇筑的上轨道梁上建筑物的上部结构与原有基础的切断上下轨道梁施工完毕，混凝土强度达到设计要求，即可切断框架柱与原有基础的连接。