1 phân tích tổn thương địa chấn

1) Thiết kế khái niệm địa chấn cấu trúc

Để chắc chắn rằng cấu trúc này đáp ứng được những yêu cầu về sự an toàn địa chấn, sự tách rời thích hợp và hợp lý hoặc sự kết nối chặt chẽ có thể được chấp nhận giữa các đơn vị cấu trúc tùy theo hoàn cảnh thực tế. Cấu trúc này nên được sắp xếp càng nhiều phòng thủ chống chủ nghĩa tự vệ càng tốt, như một khu bảo tồn an toàn địa chấn, nên xem xét tác động của việc phân phối lại lực lượng nội bộ sau khi một tuyến phòng thủ nhất định bị phá vỡ trong trường hợp động đất bị hư hại. Cấu trúc này phải có ống dẫn cao và sự cứng nhắc thích hợp, và không nên chọn những thành phần chính để mang gánh nặng theo chiều dọc. Trong việc bố trí máy bay, các thành viên chống áp lực bên cạnh nên được sắp xếp hợp lý để giảm hiệu ứng quay của cấu trúc dưới động đất. Nên phân phối liên tục và ngay cả chiều cao của ngôi nhà để tránh sự hình thành của những phần yếu của tòa nhà. Cùng một tầng, khi thành phần tiêu thụ năng lượng chính đạt hiệu quả, đảm bảo rằng các thành phần khác chống lại lực hấp dẫn vẫn còn trong giai đoạn co giãn để đảm bảo rằng cấu trúc có trạng thái hạn chế lâu dài, để cải thiện khả năng dẫn và sự kháng cự của khả năng cấu trúc. Điều hợp lý là kiểm soát được phần cấu trúc không thích hợp ( miền vỏ não không tái tạo), hiểu quá trình sản xuất của cấu trúc và làm sáng tỏ cơ chế sản xuất cuối cùng. Thiết kế địa chấn của khung hình cũng nhận xét những nguyên tắc sau: cột vững chắc, xà yếu và các nút mạnh hơn trong vùng cốt lõi. Trong quá trình thiết kế, cần phải có những biện pháp hiệu quả để tránh những thất bại nhỏ nhặt như trượt ván thép, thất bại trong việc kéo cắt bê tông và nghiền nát.

2) Chế độ thất bại thông thường của các cột bê tông được gia cố

2. 1) Cột bị phá hủy bởi áp lực cắt xén.

Khi phần cắt chéo của cột quá nhỏ, sức kìm hãm của bàn đạp là không đủ, và sức ép của bê tông là không đủ, cột sẽ bị cắt xén do sự kết hợp của động đất ngang và dọc khi động đất xảy ra.

2.2) Sự thất bại của cột.

Trong cấu trúc của các cột, bức tường giữa các cửa sổ có tác động ngăn chặn các cột, khiến các cột bị cắt giảm rất nhiều, tạo thành một cột ngắn. Khi động đất xảy ra, các cột trụ sẽ bị cắt xén.

2.3) Ngưng kết nối bằng nhựa.

Khi một trận động đất xảy ra, cột bê tông được gia cố trong khung sẽ hấp thu một lượng lớn năng lượng địa chấn, và các bản lề nhựa xuất hiện, dẫn đến sự biến dạng lớn của cấu trúc, nhưng toàn bộ cấu trúc sẽ không sụp đổ

Nó có thể thấy rằng các cấu trúc kỹ thuật xây dựng thường sử dụng các cột bê tông được gia cố như các thành phần quan trọng chịu được gánh nặng của chúng, có tầm quan trọng thực tế cao đối với việc củng cố các cột bê tông được củng cố. Việc tăng cường hoặc tăng cường các cột bê tông không chỉ đòi hỏi phải tăng khả năng di chuyển theo chiều dọc của cấu trúc ban đầu, mà còn cải thiện khả năng ống dẫn và khả năng dẻo của nó để tăng cường khả năng vận hành địa chấn của cấu trúc. Vì vậy, nghiên cứu về công nghệ củng cố vải sợi cacbon cho các cột bê tông có giá trị kinh tế lớn, có thể hướng dẫn và tiêu chuẩn hóa các dự án thực tế.

2 Các cột bê tông được gia cố bằng sợi cacbon

2.1 Giới thiệu về công nghệ sợi cacbon tăng cường

Các vật liệu gia cố carbon được chia làm hai loại: vải sợi cacbon và tấm vải cacbon. Vào những năm 1980, Hoa Kỳ, Nhật Bản và những nước phát triển khác bắt đầu nghiên cứu cách ứng dụng vật liệu sợi cacbon để củng cố và sửa chữa các cấu trúc bê tông. Với sự phát triển nhanh chóng của các dự án xây dựng kinh tế gia đình và cơ sở hạ tầng vận tải, Trung Quốc cũng cần cấp bách phát triển công nghệ củng cố này. Trong các tòa nhà hiện có, có nhiều tiêu chuẩn thấp về việc tải đồ đạc vào lúc đó mà không đáp ứng những đòi hỏi hiện nay, và có nhu cầu khẩn cấp về việc bảo trì và củng cố. Hiện nay, có nhiều phương pháp củng cố thường được dùng trong kỹ thuật, chẳng hạn như: kỹ thuật gia cố thép bên ngoài, phương pháp mở rộng, phương pháp gia cố sợi cacbon, phương pháp gia cố thép và vân vân. Trong số đó, sợi cacbon được tăng cường và sửa chữa công nghệ cấu trúc là một loại đo lường kỹ thuật mới về cấu trúc, có những lợi thế rõ ràng so với phương pháp mở rộng truyền thống.

2.2 Lợi thế của công nghệ củng cố

Trước hết, về mặt vật chất, lợi thế của vải sợi cacbon rõ ràng: độ dày nhỏ, trọng lượng nhẹ, độ linh hoạt, axit và chất kháng alkali, sức chịu nhiệt độ cao, sức kháng cự mệt mỏi và sức kháng cự ghê tởm cực kỳ cao. Tài liệu này có thể đáp ứng những đòi hỏi của sự nén, cong và động đất, đồng thời có thể bảo vệ cột gia cố khỏi nhiều loại axit khác nhau, alkali và sự ăn mòn muối. Sau khi tăng cường, sợi cacbon tạo thành lớp bảo vệ thứ hai trên bề mặt của cột bê tông, giúp tăng độ bền của bê tông. Nó có rất ít ảnh hưởng đến tăng cân và kích thước cắt ngang của cột, và dễ dàng đáp ứng được vẻ ngoài và sử dụng yêu cầu của sự củng cố.

Thứ hai, về đặc điểm căng thẳng, vải sợi cacbon có độ bền cực kỳ cao và dễ hình thành một mối liên kết tốt trên bề mặt bê tông. Về sau, tình trạng căng thẳng của bê tông được thay đổi từ hai đến ba hướng, hình thành bê tông bị hạn chế, đã được cải thiện và cải thiện rất nhiều về mặt khả năng mang và đường ống.

Cuối cùng, về mặt ứng dụng kỹ thuật, nó có thể đạt được lợi thế của việc tăng cường không phá hủy cấu trúc ban đầu, xây dựng đơn giản và bảo đảm chất lượng xây dựng. Khác với những phương pháp củng cố khác, trong suốt quá trình xây dựng sợi cacbon được tăng cường, không cần phải trang bị máy móc lớn và môi trường làm việc ướt, và không cần phải thực hiện một số lượng lớn các biện pháp bảo vệ cố định. Tỷ lệ cư trú tại công trường xây dựng rất nhỏ và hiệu quả cao. Về chất lượng củng cố, ngay cả khi bề mặt của bộ phận gia cố ban đầu không cân xứng, vì chất liệu sợi cacbon rất linh hoạt, hiệu suất kết nối có thể được đảm bảo, chi phí bảo trì sau này tương đối thấp, và đời sống công việc tương đối dài.

3 Nghiên cứu về hiệu suất địa chấn của những cột bê tông được gia cố bằng vải sợi cacbon được gia cố

Phương pháp gia cố sợi cacbon quả thật có thể cải thiện hiệu suất địa chấn của các cột bê tông được gia cố. Phương pháp CFCP củng cố các cột bê tông có hiệu quả trong việc mang năng lượng và đường ống, hiệu quả phản ứng và khả năng tiêu thụ, và đã đạt được những cải tiến hiệu quả.

Thứ hai, hãy xem xét ảnh hưởng của ba yếu tố của tỷ lệ nén trục, lượng sợi cacbon tăng cường và tỷ lệ thời gian kéo cắt trên các cột tăng cường CFRP. Nghiên cứu cho thấy:

1) Cả hai hệ số uốn cong mạnh và giá trị vòng tròn đều tương ứng với hệ số đường ống dịch chuyển, và tăng khi hệ số trước tăng lên.

2) Để ngăn ngừa những vết nứt trong các cột bê tông và hạn chế sự phát triển của các vết nứt chéo nhau, vải cacbon có thể được dùng để củng cố các cột bê tông. Khả năng cắt tỉa của cột bê tông đã được cải thiện đáng kể, vì thế các đòi hỏi của việc cắt xén và bẻ cong mạnh mẽ được thực hiện.

3) Số lượng sợi cacbon được gia cố có thể trực tiếp ảnh hưởng đến dạng thất bại của cột bê tông. Khi lượng sợi cacbon được gia tăng, hình thức thất bại của phần khí quyển có thể được biến đổi thành sự bẻ cong của phần thông thường, và tính đường ống của cột được cải thiện rất nhiều.