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1、of our party to maintain and develop the advanced and purity, and always walk in the forefront of the times and the important guarantee, is also the party Cadres healthy growth, improve quality, enhance the ability to continue to progress an important way. Especially in todays economic development t
2、o enter the new normal and knowledge update continues to accelerate the background, the party members to practice the two to learn to do only carry forwardDry spoke as a belief in the firm belief in the goodness of good science and good at thinking, in order to better promote the learning and doing
3、into the brain and heart, can always keep up with the times progress trend, to dare to bear the burden, enhance the level of work and leadership level. Secondly, to really learn to really understand the true faith. The learn to implement the theoretical weapon to guide Party members and cadres reall
4、y. Ideological and theoretical solution is the banner and soul, is everything switch. To carry out the two a study and education, the learning theory of armed, and guide members to read the original, the original school, Wu principle, radically reform, solid Ben Peiyuan, firm three , often spoke as
5、a series, but also the core of the cornerstone of the conduct of the general belief in a soul of calcium of confidence, and to complement the spirit, to strengthen the faith melt faith, cultivate a with iron general belief, iron, iron discipline, iron play the role of Party members and cadres team,
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7、d be righteousness. At all levels of the party organization to the Constitution Party and party spirit education compulsory courses, and guide Canton Li and Chinese Communist Party disciplinary regulations, comprehensive strictly Drake gauge, tree high moral standards, draw the discipline bottom lin
8、e , do a qualified Communist Party members, to the political discipline To combine the dress rules and political pendulum in the first place, time, consciousness, and resolutely to the Party Central Committee, the par consciousness rooted in ideology and implement in action, to ensure that the party
9、 centralism and unity, solidarity. Again, should adhere to the principle of linking theory with practice.conferences, learned superiors policies; reports, you can learn to deal with problems, art, just wanted to learn, to learn at any time. To continuously expand the scope of the study. The complexi
10、ty and comprehensiveness of our work, decided to not only do we want to be professionals, or if generalists, to dabble in different areas of knowledge. Mastery of knowledge not only to have knowledge to rational analysis. This on requirements we, not only to learning national of route, and approach,
11、 and policy, also to learning national of legal, and regulations; not only to with political theory armed mind, also to with economic theory guide work; not only to read history, also to read history; not only to absorption SM of mirror, also to gets is of road; not only to from local learn, also to
12、 to outside learn; not only to to books learn, also to field study learn. Therefore, I would encourage you, and more to the outside world when I have time to take a look at, take a stroll, outside developments, learn other peoples development approach, and then come back to guide our work. Second, w
13、e must think. Learning without thought to overshadow, thinking without learning is perilous. We want to foster the character of advancing with the times, forge ahead, often reflect themselves in adapting to the new situation on whether there are delays, have anything to fear in the reform and innova
14、tion, whether in terms of accelerating the development of a relaxation, keep promising State of mind. In order to do investigations, investigations is the road to heaven, God disposes of the base. To wants to real heard truth, and justice to truth, and get truth, received effectiveness, on must in-d
15、epth actual, and outreach, and in-depth masses, worship masses for Division, and masses heart, with masses with discussion everyone care of problem, listening they of calls, understand they of mood, feel they of suffering, summary they of experience, concentrated they of wisdom, especially on masses
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17、now that copying other peoples ideas, mechanically, using someone elses old ways. To change this predicament, requires us to break the shackles of traditional concepts to overcome conservative, conformist, good at finding new problems and to accept new things, summarize new experience, new ideas, de
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19、le combined up, put superior of spirit and local reality combined up, Yong conspiracy to breakthrough of policy, and exercise innovation of lift, developed out development works of, and grass-roots welcomes of, and碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程报批稿说明根据中国工程建设标准化协会(98)建标协字第13号文的要求,由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心(冶金工业部建筑研究总院)
20、和四川省建筑科学研究院会同有关单位共同编制了本规程。本规程包括总则、术语及符号、材料、加固设计计算方法和构造要求、施工、检验与验收以及附录等内容。在本规程编制过程中,编制组总结了近年来国内各高校和科研单位的研究成果及设计和施工单位采用碳纤维片材加固修复混凝土结构的实践经验,并参考了国外有关设计指南以及相关研究资料和文献,进行了大量的试算和调研,于2000年11月完成了本规程的征求意见稿。经广泛征求意见,收到有关专家的书面意见和建议22份及大量的口头意见和建议。规程编制组经过反复讨论、研究,根据专家的意见进行了必要的补充和修改,于2001年3月形成了送审稿。2001年4月7日在北京通过了由全国建
21、筑物鉴定与加固标准技术委员会组织的专家审查。根据审查委员会提出的审查意见(见附件),规程编制组对送审稿进行了进一步的完善和补充,现提交上级主管部门批准。碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程编制组2001年4月主编:国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心(冶金工业部建筑研究总院)副主编单位:四川省建筑科学研究院参编单位:清华大学中国电子工程设计院中国建筑科学研究院同济大学武汉钢铁(集团)公司西安建筑科技大学武汉大学东南大学江苏省建筑科学研究院上海伽锢建筑材料有限公司主要起草人:岳清瑞叶列平罗苓隆陈小兵李荣娄宇胡孔国陈瑜颜子涵陈义军张誉张小冬马永欣高作平张继文张轲毛星明沈琨顾瑞南杨勇新涂庆胜目录1
22、 总则12 术语及符号22.1 术语22.2 符号23 材料受3.1 材料种类及一般要求43.2 碳纤维片材43.3 配套树脂粘结材料53.4 表面防护材料64 设计与构造74.1 设计基本原则与一般规定74.2 一般构造要求84.3 受弯加固84.4 受剪加固144.5 柱的抗剪加固155 施工17 5.1 一般要求17 5.2 施工准备17 5.3 表明处理18 5.4 涂刷底层树脂18 5.5 找平处理18 5.6 粘贴碳纤维片材18 5.7 表面防护19 5.8 施工安全及注意事项196 检验与验收20附录A 碳纤维片材配套树脂类粘结材料与混凝土的正拉粘结强度测定方法21附录B 碳纤维
23、片材加固修复混凝土结构施工质量现场检验方法25附录C 用词用语说明281 总则1.0.1 为了采用碳纤维片材加固修复混凝土结构技术做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量,特制定本规程。1.0.2 本规程适用于房屋和一般构筑物的混凝土结构加固修复设计、施工和验收;铁路工程、公路工程、港口工程和水利水电等工程混凝土结构的加固修复及砌体结构、木结构加固修复中的共性技术问题,可参考本规程和规范的规定。1.0.3 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构的设计、施工及验收,除应符合本规程的规定外,尚应遵守国家现行有关标准和规范的规定。1.0.4 采用粘贴碳纤维片材加固修复的混凝土结构,长期使用环境温度不
24、应高于62oC。对处于特殊环境(腐蚀、放射、高温等)下的混凝土结构采用碳纤维片材进行加固修复时,还应遵守相应的国家现行有关标准和规范的规定,并采用相应的防护措施。1.0.5 采用碳纤维片材加固修复混凝土结构前,应按照国家现行有关标准和规范对原有结构进行检测鉴定或评估。1.0.6 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时,应由对该加固修复方法有经验的设计人员进行设计,并应由专业施工队伍进行施工。2 术语及符号2.1 术语2.1.1 碳纤维片材carbon fiber reinforced polymer laminate 碳纤维布和碳纤维板的总称2.1.2 碳纤维布 carbon fiber sh
25、eet碳纤维布为连续碳纤维单向或多向排列、未经树脂浸渍的布状碳纤维制品。2.1.3 碳纤维板 carbon fiber plate碳纤维板为连续碳纤维单向或多向排列、并经树脂浸渍固化的板状碳纤维制品。2.1.4 底层树脂 primer用于基底处理的树脂。2.1.5 找平材料 putty fillers用于对加固构件表面进行找平处理的材料。2.1.6 浸渍树脂 saturating resin用于粘贴并浸渍碳纤维布的树脂。2.1.7 粘结树脂 adhesives用于粘贴碳纤维板的树脂。2.2 符号2.2.1 材料性能Ecf 碳纤维片材弹性模量;fcfk碳纤维片材抗拉强度标准值; fcf碳纤维片材
26、抗拉强度设计值; 碳纤维片材的极限拉应变; 碳纤维片材的允许拉应变;cf碳纤维片材与混凝土之间的粘结强度设计值。2.2.2 作用效应和抗力M弯矩设计值;Mi加固前受弯构件计算截面实际作用的初始弯矩值;Vb梁的剪力设计值;Vc柱的剪力设计值;cf碳纤维片材的拉应力;cf碳纤维片材的拉应变;i虑二次受力影响时,加固前构件在初始弯矩作用下,截面受拉边缘混凝土的初始应变;cfv达到受剪承载力极限状态时碳纤维片材的应变。2.2.3 几何参数Acf受拉面粘贴的碳纤维片材截面积;bcf受拉面粘贴的碳纤维片材宽度;hcfo侧面粘贴碳纤维片材的截面面积形心至受压区外边缘的距离;hcf侧面粘贴碳纤维片材的高度;l
27、d纤维片材从其充分利用截面所需的粘结延伸长度;Scf碳纤维片材条带净间距;tcf单层碳纤维片材厚度;wcf碳纤维片材条带宽度。2.2.4 计算系数及其它km碳纤维片材厚度折减系数;ncf碳纤维片材粘贴层数;m侧面粘贴碳纤维片材的截面面积折减系数;碳纤维片材抗剪加固形式系数; vd碳纤维片材有效约束系数;cfb碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限受压区高度;b梁受剪截面的剪跨比;c柱的剪力跨比;ve总折算体积配箍率。其它有关符号参见混凝土结构设计规范。3 材料3.1 材料种类及一般要求3.1.1 采用粘贴碳纤维片材混凝土结构进行加固修复时,应使用碳纤维片材、配套树脂粘结材料及表
28、面防护材料。3.1.2 加固修复用材料应具有产品合格证和质检部门的产品性能检测报告;碳纤维片材及配套树脂类粘结材料应具有符合本规程第3.2节和第3.3节规定的物理力学性能指标;配套树脂类粘结材料还 应提供耐久性能指标及施工和使用环境要求。3.1.3 混凝土、钢筋及其它材料有关设计指标应按国家现行有关标准和规范采用。3.1.4 本规程所列碳纤维片材的性能指标是对单向碳纤维片材的要求,双向或多向碳纤维片材的指标要求可以参照执行。3.2 碳纤维片材3.2.1 碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面积计算,净截面积取碳纤维布的计算厚度乘以宽度,碳纤维布的计算厚度为碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度;碳纤
29、维板的性能指标应按板的截面(含树脂)面积计算,截面(含树脂)面积取实测厚度乘以宽度。3.2.2 碳纤维片材的主要力学性能指标应满足表3.2.1规定的要求。表3.2.1 碳纤维片材的主要力学性能指标要求性能碳纤维布碳纤维板抗拉强度标准值fcfk3000 MPa2000 MPa弹性模量Ecf2.1105 MPa1. 4105 MPa延伸率1.4%1.4%3.2.3 碳纤维片材的主要力学性能指标参照GB/T 3354-1999定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法测定。3.2.4 单层碳纤维布单位面积碳纤维质量不宜低于150g/m2;不宜高于450 g/m2。在施工质量有可靠保证时,单层碳纤维布单位面积碳
30、纤维质量可提高到600 g/m2。3.2.5 碳纤维板的厚度不宜大于2.0mm,宽度不宜大于200mm,纤维体积含量不宜小于60。3.3 配套树脂类粘结材料3.3.1 采用碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时,应采用配套底层树脂、找平材料、浸渍树脂或粘结树脂。3.3.2 配套树脂类粘结材料的主要性能指标应满足表3.3.2-1,表3.3.2-2和表3.3.2-3的要求。表3.3.2-1 底层树脂性能指标性能指标试验方法正拉粘接强度2.5MPa且不小于被加固混凝土抗拉强度标准值ftk 附录A表3.3.2-2 找平材料性能指标性能指标试验方法正拉粘接强度2.5MPa且不小于被加固混凝土抗拉强度标准值
31、ftk 附录A表3.3.2-3 浸渍树脂和粘结树脂性能指标性能指标试验方法拉伸剪切强度10MPaGB 7124-86拉伸强度30MPaGB/T 2568-1995压缩强度70MPaGB/T 2569-1995弯曲强度40MPaGB/T 2570-1995正拉粘结强度2.5MPa且不小于被加固混凝土抗拉强度标准值ftk附录A 弹性模量1500MPaGB/T 2568-1995伸长率1.5%GB/T 2568-19953.3.3 配套树脂粘结应按附录A进行粘结性能实验,要求正拉粘结强度不小于2.5MPa,且不小于被加固混凝土抗拉强度标准值ftk 。配套树脂类粘结材料应参照GB/T 14522-93
32、机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法规定的环境条件进行耐久性检验,经2000h的加速老化后,按附录A进行正拉粘结强度试验,要求粘结强度不明显降低。3.4 表面防护材料3.4.1 对已加固修复完的结构表面应进行防护处理,表面防护材料应与浸渍树脂或粘结树脂可靠粘结。3.4.2 选用的防火材料及其处理方法应使加固后建筑物达到要求的防火等级。3.4.3 当被加固结构处于其它特殊环境时,应根据具体情况选择有效的防火材料。4 设计与结构4.1设计基本原则与一般规定4.1.1采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时,应通过配套粘结材料将探险为片材粘贴于构件表面,使碳纤维片材承受的加固形式主要
33、有:(1) 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固时,纤维方向应与加固的受力方向一致。(2) 采用封闭式粘贴、U型粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固时,纤维方向宜与构件轴向垂直。(3) 采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固时,纤维方向应与柱轴向垂直。(4) 当有可靠依据时,碳纤维片材也可用于其它混凝土结构构件和受力形式的加固。4.1.3粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时,应按国家现行有关规范采用以概率理论为基础的极限状态设计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。钢筋和混凝土材料宜按结构检测得到的实际强度,根据国家现行有关规范确定相应的材料强度设计指标;也可根据钢筋品种和混
34、凝土的设计强度等级,按国家现行有关规范采用相应的材料强度设计指标。碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变,按线弹性应力应变关系确定其相应的应力。4.1.4 碳纤维片材取厂商提供产品的不小于95保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值fcfk。碳纤维片材的极限拉应变cfu取极限抗拉强度标准值fcfk除以弹性模量Ecf。4.1.5当采用粘贴碳纤维片材对结构和构件进行加固修复时,应考虑加固后对结构中的其它构件或构件的其它性能可能产生的影响。4.1.6 采用粘贴碳纤维片材进行结构加固修复,必要时宜卸除结构上的活荷载作用。当不能完全卸栽进行加固时,应考虑二次受力的影响。4.1.7 受弯加固和受剪加固时,
35、被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级应不低于C15。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级应不低于C10。4.2 一般构造要求4.2.1当碳纤维布沿其纤维方向需绕构件转角处粘贴时,转角处构件外表的曲率半径应不小于20mm(图4.2.1)。4.2.2碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度应不小于100mm。当采用多条或多层碳纤维布加固时,各条或各层碳纤维布之间的搭接位置宜相互错开。4.2.3 为保证碳纤维片材能可靠地于混凝土共同工作,必要时应采取附加锚固措施。4.3受弯加固4.3.1采用碳纤维片材对梁、板构件进行受弯加固承载力计算时,除应符合现行国家规范钢筋混凝土构件正截面受弯承载
36、力计算地基本假定外,还应符合下列要求:(1) 达到受弯承载力极限状态时碳纤维片材地拉应变cf根据截面应保持平面的假定确定,但不应超过碳纤维片材允许拉应变cf。(2) 当考虑二次受力影响时,应根据加固时的荷载状况,按截面应变保持平面的假定计算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变i;(3) 纤维片材的拉应力cf取碳纤维片材弹性模量cf与其拉应变Ecf的乘积cfEcf;(4)达到受弯承载力极限状态前,碳纤维片材与混凝土之间不发生粘结剥离破坏。4.3.2 在矩形截面受弯构件的受拉面粘贴碳纤维片材进行受弯加固时,其正截面受弯承载力按下列公式计算:(1) 当混凝土受压区高度x大于cfbh,且小于bh0时(图4
37、.3.2(a))Mfcbx(h0-)+fyAs(h0-a)+EcfcfAcf(h-h0)(4.3.2-1)混凝土受压区高度x和受拉面轻武器盘存拉应变cf按下列公式确定:fcbx=fyAs-fyAs-fyAs+EcfcfAcf(4.3.2-2)xh(4.3.2-3)(2) 当混凝土受压区高度x不大于cfbh时,(图4.3.2(b))MfyAs(h0-0.5cfbh)+ EcfcfAcfh(1-0.5cfb)(4.3.2-4)(3) 当混凝土受压区高度x小于2a时,MfyAs(h0-a)+ EcfcfAcf(h-a)(4.3.2-5)式中M-包含初始弯矩的总弯矩设计值;As、 As受拉钢筋、受压钢
38、筋截面面积;fy、fy受拉钢筋和受压钢筋的抗拉、抗压强度设计值;Acf 受拉面粘贴的碳纤维片材截面面积;Ecf碳纤维片材弹性模量;cfb碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受压区高度,取 ;i考虑二次受力影响时,加固前构件在初始弯矩作用下,截面受压边缘混凝土的初始应变,按本规程第4.3.4条计算;当可以不考虑二次受力时,取0;cf碳纤维片材的允许拉应变,取kmcfu,且不应大于碳纤维片材极限拉应变的2/3和0.01两者中的较小值;km碳纤维片材厚度折减系数,取1-,其中tcf的单位取mm;Ecf的单位取Mpa。Ncf碳纤维片材的层数;Tcf单层碳纤维片材的厚度;cu混凝土
39、极限压应变,取0.0033;b、h截面宽度、高度;h0截面的有效高度;fc混凝土轴心抗压强度设计值;a受压钢筋截面重心至混凝土受压区边缘的距离。图4.3.2中xn为实测混凝土受压区高度。4.3.3 对冀缘位于受压区的T形截面受弯构件,当在其受拉面粘贴碳纤维片材进行受弯加固时,应按本规程第4.3.2条的原则和现行国家规范中T形截面受弯承载力的计算方法进行计算和验算。4.3.4考虑二次受力影响时,加固前在初始弯矩Mi作用下,截面受拉边缘混凝土的初始应变i按下列公式计算:i(ci+si)-ci(4.3.4-1)ci(4.3.4-2)si.(4.3.4-3)=(4.3.4-4)=1.1-0.65(4.
40、3.4-5)(4.3.4-6)式中,Mi加固前受弯构件计算截面已作用的初始弯矩;ci加固前初始弯矩Mi作用下受压边缘的压应变;ic、si加固前初始弯矩Mi作用下受拉钢筋的拉应变、拉应力;受压边缘混凝土压应变综合系数;受拉钢筋拉应变不均匀系数; 内力臂系数,取0.87; 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值; 受拉钢筋配筋率,AS/bh0 ftk-混凝土抗拉强度标准值; te按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率; Ate有效受拉混凝土界面面积,对受弯构件取0.5bh+(bf-b)hf,bf、hf分别为受拉冀缘的宽度和高度。f受压冀缘加强系数,取,bf、hf分别为受压冀缘的宽度和高度。当
41、初始弯矩Mi小于为加固截面受弯承载力的20时,可忽略二次受力的影响。4.3.5在计算正截面受弯承载力时,尚未满足下列要求:(1) 受压区高度x不宜大于0.8bh0,其中界限相对受压区高度b按现行国家规范的规定确定。(2) 加固后受弯承载力的提高幅度不宜超过40。(3) 加固后在荷载短期组合下受拉钢筋的拉应力不宜超过钢筋抗拉强度的标准值。当有工程经验和依据时,上述规定可适当放宽。4.3.6当碳纤维片材粘贴于梁侧面受拉区进行受弯加固时,粘贴区域宜在距受拉区边缘1/4梁高范围内。在进行正截面受弯承载力计算时,应将公式(4.3.2-1)公式(4.3.2-4)中的h改用碳纤维片材截面面积形心至受压外边缘的距离hcf0代替,且宜将侧面碳纤维片材的截面面积乘以系数(1-0.5hcf/h),其中hcf为侧面碳纤维片材的粘贴高度。4.3.7进行受弯加固的构件,尚应验算构件的受剪承载力,避免受剪破坏陷于受弯破坏发生。4.3.8当对梁、板正弯矩进行受弯加固时, 碳纤维片材宜延伸至支座边缘。在集中荷载作用点两侧宜设置构造碳纤维片材U型箍或横向压条。碳纤维片材的切断位置距其充分利用截面的距离不应小于公式(4.3.8-1)计算得出的延伸长度ld
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