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海洋平台 大力推广海洋产业 海洋结构加固 久坚科技 碳纤维材料相当早用于航空航天领域，由于其具有优异的物理力学性能、轻质高强、耐热、耐腐蚀、与环氧结构胶配合可制成性能优异的复合材料，目前已开始大量用于结构加固领域。用于建筑结构加固补强处理的CFRP材料，强度为普通建筑用钢的十到二十倍，弹性模量与建筑钢材处于同一水平并略有提高。 高强纤维复合材料(FRP)具有优异的物理性能、良好的粘合性、耐热性及抗腐蚀性等特点，在结构加固领域得到了日益***的应用。（表1.1）。纤维材料的这些特点，为建筑结构及桥梁的补强加固处理提供了强有力地支持。自20世纪80年代至今，CFRP布在混凝土结构加固领域得到长足的发展和应用，图1.1为土木工程领域常用的碳纤维布，图1.2为某实际应用CFRP布进行加固的结构。 国外对纤维布在结构加固中的应用研究较早，1981年，瑞典Meier相当早采用粘贴碳纤维复合材料(CFRP)加固了Ebaeh桥，此后十年间，FRP尤其是CFRP加固混凝土结构在日本、美国等国家得到了突飞猛进的发展。 1982年～1991年期间瑞典（EMPA）实验室的Meier、Kaiser等人对CFRP加固钢筋混凝土梁采用四点加载方式[1,2,3]进行了多项试验研究，Meier等人指出：在极限承载力方面，加固梁与非加固梁相比提高近一倍；在裂缝发展方面，加固梁比非加固梁裂缝出现晚，发展缓慢、裂缝分布更加均匀，裂缝宽度较非加固梁的宽度小；对于CFRP加固梁，平截面假定仍然适用，Meier等人还提出了与试验结果具有较好吻合程度的分析模型，深入探讨了加固梁的三种破坏形式。 Triantafillou于1991年[4]对预应力CFRP布加固钢筋混凝土结构技术进行了研究，分析了CFRP布放张后端部应力传递问题。他认为预应力放张后，CFRP布锚固区破坏方式分为混凝土剪切破坏和粘贴树脂破坏两种，采用机械锚固措施可以提高初始预应力水平。Triantafillou于1992年[5]又进一步通过试验对其分析模型进行了验证，由模型计算出的CFRP布可以施加的相当大初始预应力与试验结果吻合较好，同时反映出预应力CFRP布对混凝土梁的承载力、刚度和延性加固均具有***效果。 Quantrill、Nanni等[6-9]通过试验研究，分析了采用不同的CFRP加固参数(如面积、宽度、层数等)对加固粱性能的影响，并建立了理论模型，对受拉CFRP材料的拉应变和构件受压区混凝土的压应变进行了比较准确的预测； Bencardino等人[10]研究了CFRP加固梁的延性，分析了采用不同端部锚固形式对加固梁延性性能的影响；Shahawy等人[11,12]还对不同环境下采用碳纤维加固的混凝土结构的耐久性及疲劳性能进行了研究。 Garden等人于1998年[13]进行了多根粘贴纤维布加固和预应力CFRP加固的1.0m～4.5m钢筋混凝土梁的四点加载的试验。通过对比试验结果得出：普通粘贴CFRP布加固梁的破坏是由于粘结层剥离引起，多数预应力CFRP布加固梁的破坏是由于CFRP材料拉断引起；与普通CFRP布加固梁相比，采用预应力CFRP布技术加固的梁，在开裂荷载、同级荷载下的裂缝宽度、构件刚度等方面均得到改善。 2001年Wight等[14]发明了固定在梁上的锚固系统，进行了预应力CFRP布加固试验，结果表明预应力的施加延迟了裂缝产生，使钢筋应力***转移至CFRP布上，同时对预应力CFRP布加固和非预应力CFRP布加固的特点作了对比分析，指出预应力CFRP布能有效地提高梁的承载能力。
