AFRP加固混凝土梁柱節點的應變分析 zundG3-風帆台中雷射切割雕刻代工－錢憶亨焦點新聞熱搜

    近年來，外貼纖維片材的加固方法由于耐腐蝕、施工方便快捷、自重小、不占用使用空間等優點而成為一項新興加固技術。目前，碳纖維(CFRP)片材具有優異的力學性能，已被廣泛用于結構加固領域，但其固有的抗剪強度低，抗沖擊強度差，脆性大而不宜彎折施工，良導電性造成通迅信號屏蔽等缺陷，阻礙著它更廣泛地應用。芳綸纖維（AFRP）片材則具有較高的抗拉、抗剪和抗沖擊強度，且柔軟易于彎折，不會產生屏蔽等諸多優點，在地鐵、橋梁、隧道、房屋等結構抗震加固方面具有碳纖維片材不可取代的應用前景。
    地震后的鋼筋混凝土框架結構常發生梁柱節點破壞，故國內外學者開始研究FRP加固混凝土框架節點抗震性能^{^[1~6]}，希望纖維承擔一部分荷載、消耗部分能量。本文主要介紹AFRP布加固混凝土框架節點的抗震性能和節點區AFRP布的應變發展規律。
1 試驗概況
1.1 試件設計
    共設計7件鋼筋混凝土梁柱節點，其中2件為未加固基準試件JD I-O、JD II-0,5件為AFRP布加固梁柱節點。試件的尺寸及配筋見圖1，鋼筋的力學性能見表1。混凝土梁柱節點核心區箍筋配筋率分別取0.57%，1％。混凝土設計強度等級為C35，其立方體抗壓強度實測值為42.5MPa。AFRP布為深圳海川實業股份有限公司提供的AFS-40型芳綸纖維布，其名義極限抗拉強度為2060MPa，彈性模量為1.18×10⁵MPa，設計厚度為0.193mm。

　　
1.2 加固方案
每個加固構件，其梁端、柱端的加固方法為先沿梁頂柱側、梁底柱側粘貼縱向AFRP布，然后橫向纏繞AFRP箍。施工工藝為先打磨梁柱混凝土、涂刷底膠，待底膠硬化后，在節點涂刷粘結樹脂膠，將AFRP布平直鋪上，在AFRP布外側再次涂刷粘結樹脂膠，使其與梁柱混凝土充分粘結，后進行粘結樹脂膠養護，如圖2所示。試驗梁的編號及加固參數見表2。

　　
1.3 試驗量測內容及加載方案
試驗量測的主要內容有構件的滯回曲線、核心區箍筋的應變、加固AFRP布的應變。在柱上下端和核心區對角方向共安裝4個位移計以測量試件的位移、變形。試驗加載方式采用有側移柱端加載，試驗加載裝置如圖3所示。試驗中試件豎向荷載由液壓千斤頂一次施加，并在試驗中保持恒定。柱的設計軸壓比為0.4，豎向軸力為840kN。柱端的水平低周反復荷載由推拉千斤頂施加，每級荷載循環2次。試驗加載過程采用荷載與位移混合控制，即構件開裂前采用荷載進行控制，開裂之后用位移控制。試驗數據使用IMP數采系統采集，人工測繪裂縫。

　
2 試驗結果及分析
2.1 試驗結果
試件在反復何載下的承載力、耗能能力值見表3。滯回環包絡線面積的大小表明結構耗散地震能力的大小，即耗能能力是由滯回曲線下的面積計算得到。

　
由表3可知，AFRP加固后的梁柱節點，其承載力和耗能能力都得到了非常顯著的提高。說明AFRP在節點加載過程中，承擔了部分荷載且消耗很大部分的加載能量。
2.2 應變分析
2.2.1 核心區應變
圖4所示為節點核心區AFRP布的應變圖。

    由圖4可以看出，AFRP布采用A和B加固方式對梁柱節點進行加固。核心區纖維布應變明顯不同，JDI-2節點核心區域的X型AFRP布的應變達到8000με，明顯大于JDI-1節點核心區域的應變2500με。這是由于JDI-2節點核心區域的X型AFRP布的粘貼方向與節點的受力方向相同，更利于AFRP布發揮作用。總體上講，A和B兩種加固方式，AFRP布都發揮了限制斜向裂縫擴展，分擔了節點區部分斜截面應力的作用，起到了限制節點核心區域剪切變形發展的作用。
    節點JDI-2和JDII-1雖然加固方式相同，但節點核心區的配箍筋量不同，AFRP布的應變表現出明顯的差別，對配箍率小的梁柱節點進行加固，AFRP布的加固效果更好。
2.2.2 L型AFRP布的應變
    L型AFRP布主要起到限制梁、柱端裂縫的發展，對限制節點核心區斜裂縫的發展效果不大。從表3試驗結果可知，節點JDII-3與節點JDII-1相比，承載力和耗能能力提高幅度都小很多。

　
各加固節點的L型AFRP布的應變發展如圖5所示。
由圖5可以看出，節點JDI-2與其他節點相比，其應變明顯大很多，這說明由于節點JDI-2的核心區的箍筋率較大，節點的斜截面承載力能力較大，構件的裂縫主要發生在梁、柱上。從而也驗證L型AFRP布對節點核心區的斜截面承載力的貢獻不大。從圖（b）、（c）的應變大小相近可知，L型AFRP布的層數大于2層時，其效果未按正比例提高。

　
2.2.3 AFRP布壓條的應變
    圖6所示為節點JDI-2的AFRP布壓條的應變。由圖6可以看出，加載初期，豎向壓條的變化比橫向壓條要快，且應變曲線密集，隨著加載的增大，豎向壓條的應變迅速達到極限應變，應變曲線變得更加稀疏。破壞時豎向壓條的應變是橫向壓條的3倍。由此說明豎向壓條對梁柱構件的加固效果比橫向壓條好，即對梁柱節點構件，沿柱向進行加固的效果比沿梁方向進行加固的效果更好。
3 結論
    通過本文的試驗和分析，可以得出以下結論：
    (1)采用AFRP對梁柱節點核心區加固后，承載力和極限水平位移均得到顯著提高；
    (2)L型AFRP布主要起到限制梁、柱裂縫的發展，對限制節點核心區斜裂縫的擴展效果不大；
    (3)采用X型粘貼纖維布的加固效果良好,此時纖維布與裂縫幾乎成垂直角度,充分發揮了纖維布抗拉強度；
    (4)沿柱方向粘貼AFRP布壓條，對提高梁柱節的承載力能力和耗能效果明顯。
      　　　      參考文獻
[1]余瓊，陸洲導．受損對碳纖維加固框架節點的影響[J]．同濟大學學報，2004,32(2)：177-181．
[2] 王布，王溥，夏春紅．核心區外碳纖維布增強混凝土框架節點抗剪性能試驗研究與機理[J].工業建筑,2005,35(7):29-33
[3] 吳波，王維俊．碳纖維布加固鋼筋混凝土框架節點的抗震性能試驗研究[J]．土木工程學報,2005,38(4):60-65．
[4] Antonopoulos. Costas P，Triantafillou，Thanasis C. Experimental in-vestigation of FRP strengthened RC beam-column joints[J]．Jour-nal of Composites for Construction,2003,7(1):39-49.
[5] Prota. Andrea，Nanni. Antonio，Manfredi. Gaetano，Cosenza. Edoar-do. Selective upgrade of underdesigned reinforced beam-column joints using carbon fiber-reinforced concrete[J]．ACI Structural Journal,2004,101(5):699-707．
[6] 王布，夏春紅，王溥，劉伯權．碳纖維布-角鋼組合加固混凝土框架節點抗震性能試驗研究[J]．施工技術,2006,35(4):74-78．

透過上述文章的介紹

無論是碳纖維板材還是其他複合材料，產品的後加工品質，一直以來都是製造廠爭取客戶訂單的關鍵

因為好的加工品質才能讓客戶的產品精細度更好

過去以量取勝的策略在現在的環境上，對於一般產品可能還適用～

但是對於精密產業與複合材料的廠商而言

「質大於量」這是不爭的事實

為了讓後加工的品質更上一層樓，切割機臺的選擇就非常重要

瑞士ZUND數位切割機為全球最頂尖數位切割機品牌，也是世界知名品牌指定合作的切割機臺

鋁板及發泡材質切割：

19mm厚度的發泡型PVC材質與3mm鋁合金材質皆可快速切割

皮革切割：

厚度為2mm的皮革材料，影片中切割速度為1000mm/s 在極短的時間內即可完成複雜的圖型切割

確實的完全切斷,輕鬆取下切割完成的部件

預浸布與碳纖維材料：

工程師於電腦前繪製出要切割圖形與各部件標示記號或料號
噴印標示完成後隨即進行外型切割作業

三層碳纖維編織乾布裁切：

碳纖維重量僅鋼鐵的五分之一，但強度卻是鐵的10倍
透過ZUND的高速切割系統與模組化刀具設備，裁切完成

蜂巢板切割：

蜂巢板是一種相當輕且透氣的材料，使用覆蓋一層塑膠布料在蜂巢板上幫助固定

ZUND切割機不僅可以穩定物件，銑刀模組更能讓確實完成銑切斷差製程

朝安科技協助您擁有四大服務

最完整的教育訓練：解析ZUND切割機所有設定
來自原廠專業訓練：100%傳授所有設定技巧
最快速的參數設定：針對不同材質不同參數完整複製
最完善客服機制：操作問題馬上替您解決

讓ZUND在臺灣的夥伴們想有最完整與專業的技術服務.

聯繫方式
公司地址：臺中市豐原區三豐路二段549巷417號
營業時間：星期一 - 星期五： 9AM - 5PM
聯繫電話： 04-25226221

ZUND8515FGG15RF5FG

zund碳纖維切割機，zundcarbon fiber切割機，zund玻璃纖維切割機，zundglass fiber切割機，zund預浸布切割機，zundprepreg切割機，zundpre-preg切割機，zund蜂巢板切割機，zundhoneycomb切割機，zund克維拉切割機，zundkevlar切割機，zund石墨切割機，zundgraphite切割機，zund光學壓克力切割機，zund光學擴散板切割機，zundacrylic 切割機，zundpc切割機，zundpe切割機，zundpvc切割機，zundpeek切割機，zund工程塑膠切割機，zundCFRP切割機，zundGFRP切割機，zundCFRTP切割機，zund熱塑板切割機，zund先進材料切割機，zund新進複合材料切割機，zund複合材料切割機，zundcomposite切割機，zund功能性織品切割機，zund功能性織布切割機，zund橡膠墊片切割機，zund皮革切割機，zundFpc軟性印刷電路板切割機，zund手機保護貼切割機，zund紡織布切割機，zund飛機零件切割機，zund防彈背心切割機，zund合成纖維切割機，zund凱夫拉纖維切割機，zund風力發電機風扇切割機，zund直升機螺旋槳切割機，zund汽車零件切割機，zund卡車篷布切割機，zund地毯切割機，zund遮雨棚切割機，zund熱氣球切割機，zund風帆切割機，zund木質框架切割機，zund海綿橡膠切割機，zund醫療器材切割機，zund濾心切割機，zund濾網切割機，zund高壓電塔零件切割機，zund滑鼠裝備切割機，zund皮帶切割機，zund皮革公事包切割機，zund皮手套切割機，zund皮鞋切割機，zund絲絨沙發切割機，zund皮靴切割機，zund皮夾克切割機，zund真皮座椅切割機，zund真皮座墊切割機，zund鞋底切割機，zund皮錢包切割機，zund半導體材料切割機，zund太陽能電板切割機，zund高溫超導材料切割機，zund絲綢切割機，zund塑料切割機，zund玻璃纖維樹脂複合材料切割機，zund碳纖維樹脂複合材料切割機，zund紡織pos架切割機，zund木質產品切割機，zund金屬雕刻切割機，zund標誌雕刻切割機