纖維復(fù)合材料加固建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)研究進(jìn)展運(yùn)用

馮洋

山東建固特種專業(yè)工程有限公司 山東濟(jì)南 250014

通過對建筑結(jié)構(gòu)加固要求及纖維復(fù)合材料功能特性的綜合考慮，深入探討相應(yīng)加固技術(shù)的研究進(jìn)展，并對其進(jìn)行科學(xué)運(yùn)用，能夠使建筑結(jié)構(gòu)加固效果更加顯著，保持其良好的應(yīng)用狀況。因此，在細(xì)化建筑結(jié)構(gòu)方面的研究內(nèi)容過程中，需要全面了解纖維復(fù)合材料支持下的加固技術(shù)研究進(jìn)展，促使建筑結(jié)構(gòu)能夠處于穩(wěn)定、安全的應(yīng)用狀態(tài)，避免影響其利用價值。

1 纖維復(fù)合材料概述

所謂的纖維復(fù)合材料，是指由增強(qiáng)纖維材料，如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等，與基體材料經(jīng)過纏繞，模壓或拉擠等成型工藝而形成的材料，應(yīng)用過程中取得了良好的成效，能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)加固效果增強(qiáng)及可靠性提高等提供專業(yè)支持，避免建筑處于不安全的應(yīng)用狀態(tài)，可滿足建筑領(lǐng)域長效發(fā)展要求。同時，通過對纖維復(fù)合材料引入及科學(xué)應(yīng)用的綜合考慮，能夠使建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)內(nèi)涵更加豐富，有利于延長其使用年限，給予建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用安全性及穩(wěn)定性提高等提供更多的專業(yè)保障。

2 纖維復(fù)合材料加固建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)研究進(jìn)展分析

在了解纖維復(fù)合材料功能特性及應(yīng)用價值的基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)對其作用下建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，則需要了解這類材料的研究進(jìn)展。在此期間，相關(guān)的內(nèi)容包括以下方面：

2.1 纖維復(fù)合材料誕生期

最初對纖維復(fù)合材料進(jìn)行研究時，充分考慮了其強(qiáng)度，并將這類材料應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，為輕型建筑設(shè)計思路拓寬及水平提升帶來了保障作用。同時，纖維復(fù)合材料作為一種輕型建筑設(shè)計材料，能夠?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計效果增強(qiáng)提供科學(xué)保障，滿足與時俱進(jìn)的發(fā)展要求，確保建筑結(jié)構(gòu)加固狀況良好性，一定程度上為其加固技術(shù)發(fā)展帶來了保障作用。

2.2 纖維復(fù)合材料發(fā)展期

20世紀(jì)80年代，通過對碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面效應(yīng)的深入研究，并在微觀性能實(shí)驗(yàn)的配合作用下，加快了建筑結(jié)構(gòu)加固材料的研究進(jìn)展。同時，隨著時間的推移，研究人員對纖維復(fù)合材料的拉伸、壓縮、剪切特性的不平衡、斷裂韌性等進(jìn)行了充分考慮，并將其視為重要的建筑結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件，為建筑施工效果增強(qiáng)帶來了保障作用，在不同工程項(xiàng)目實(shí)踐中得到了充分利用，豐富了建筑結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化過程中所需的參考信息。除此之外，在加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的過程中，纖維復(fù)合材料也得到了更多的關(guān)注，并隨著其鉆削技術(shù)研究程度的不斷加深，為建筑材料制備技術(shù)的發(fā)展提供了參考依據(jù)，推動了纖維復(fù)合材料的發(fā)展。

在21世紀(jì)初期，借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、有限元軟件的應(yīng)用優(yōu)勢，對纖維復(fù)合材料加固的混凝土構(gòu)件受力狀況進(jìn)行了科學(xué)分析，開展了其應(yīng)力分布方面的計算工作，為建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持，豐富了結(jié)構(gòu)加固處理中所需的技術(shù)手段。同時，隨著對纖維復(fù)合材料支持下加固修復(fù)損傷鋼結(jié)構(gòu)的可行性研究關(guān)注度的不斷提高，拓寬了這類材料在帶損傷結(jié)構(gòu)加固方面的研究思路，能夠使建筑結(jié)構(gòu)加固處理工作開展更具科學(xué)性，有利于完善與之相關(guān)的修繕方案，最大限度地降低建筑結(jié)構(gòu)問題發(fā)生率。

在對纖維復(fù)合材料進(jìn)行研究時，以工程項(xiàng)目的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，將該材料作用下的加固砌體、建筑柱體等作為研究對象，在計算機(jī)三維空間中對建筑結(jié)構(gòu)加固構(gòu)件進(jìn)行動態(tài)模擬分析，提高了對纖維復(fù)合材料自身特性的正確認(rèn)識，也為建筑加固提供了參考信息。與此同時，將有限元軟件應(yīng)用于纖維復(fù)合材料研究工作開展中，能夠進(jìn)一步提高其在建筑結(jié)構(gòu)加固中的利用效率，完善其建設(shè)事業(yè)長效發(fā)展中所需的結(jié)體系。

一些研究人員還需要對纖維復(fù)合材料預(yù)應(yīng)力技術(shù)、構(gòu)件軟化分析等方面的綜合考慮，分析了二次受力作用下這類材料的應(yīng)用狀況，完善了加固建筑結(jié)構(gòu)過程中所涉及的理論體系，可為相應(yīng)施工作業(yè)的順利開展提供參考依據(jù)，可使纖維復(fù)合材料處于良好的應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顟B(tài)，給予建筑結(jié)構(gòu)問題應(yīng)對效果增強(qiáng)更多的專業(yè)保障。

在細(xì)化建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)發(fā)展中所需的復(fù)合纖維材料的研究內(nèi)容過程中，也對其作用下的建筑結(jié)構(gòu)耐久性、抗腐蝕性、成本經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行了深入思考，可加復(fù)合纖維材料視為重要的加固材料直接應(yīng)用于大型工程中受力構(gòu)件性能優(yōu)化方面，促使建筑結(jié)構(gòu)加固處理思路更加清晰，并為其建設(shè)事業(yè)發(fā)展水平提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

近些年對纖維復(fù)合材料發(fā)展進(jìn)行研究時，構(gòu)建了與之相關(guān)的應(yīng)力-應(yīng)變行為的模型，并對建筑構(gòu)件的疲勞性進(jìn)行了科學(xué)分析，關(guān)注了纖維復(fù)合材料在力學(xué)性能、環(huán)保性等方面的應(yīng)用優(yōu)勢，可滿足高強(qiáng)度建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件制備要求，全面提升其在未來實(shí)踐中的加固處理水平。

2.3 纖維復(fù)合材料的未來發(fā)展

未來在促進(jìn)纖維復(fù)合材料發(fā)展、提升建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用水平的過程中,將會涉及這些方面的內(nèi)容：①在熔融絲制造與增材制造技術(shù)的配合作用下，可得到連續(xù)碳素纖維復(fù)合材料，促使建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量更加可靠，滿足其安全應(yīng)用要求；②通過對高性能、多纖維混雜及成本經(jīng)濟(jì)性良好的纖維復(fù)合材料發(fā)展的深入思考，能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)加固技術(shù)在實(shí)踐中的作用效果更加明顯，也能豐富纖維復(fù)合材料加固結(jié)構(gòu)黏結(jié)性能研究工作內(nèi)容，獲取參考利用價值大的研究成果，完善建筑結(jié)構(gòu)體系。

3 結(jié)語

綜上所述，通過對研究進(jìn)展的分析及考慮，有利于實(shí)現(xiàn)對纖維復(fù)合材料的高效利用，全面提高建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，滿足現(xiàn)代建筑建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展要求。因此，未來在提升建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用水平的過程中，需要考慮纖維復(fù)合材料的引入及作用發(fā)揮，積極開展其支持下的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)研究進(jìn)展分析工作，實(shí)現(xiàn)對建筑建設(shè)中的結(jié)構(gòu)問題的科學(xué)應(yīng)對。