Yapısal takviyelerde sürekli hasar teorisinin uygulanması

Beton yapı kullanım sırasında çeşitli faktörler tarafından hasar görür. Yük geçmişi ve çalışma ortamı gibi farklı faktörler nedeniyle, geleneksel mekanik analiz yöntemleri genellikle demirbeton yapılar uygularken sınırlamalara sahiptir.

Beton stres hasarını örnek olarak alırken, belirli bir hasar noktasını belirlerken, çatlak ucu hasar gördükten sonra. Stres rahatlaması olacak, çatlak ucundaki stres alanı değişecek, orijinal çatlak ucu pozisyonundaki stres alanı artık belirlenmeyecek ve hasarlı alandaki malzeme doğrusal olmama eğilimindedir. Bu anda iki durum olacaktır: biri, çatlakun yeni hasar bölgesi boyunca çatlamaya devam etmesi ve diğeri, stresin rahatlamasının noktayı denge durumuna girmesini sağlamasıdır.

Bu nedenle, malzeme hasarının gelişimi stres alanıyla yakından ilişkilidir ve bileşenin malzeme özellikleri değiştiğinde veya makroskopik güçlendirme malzemesinin etkisi nedeniyle stres alanı değiştiğinde değer de değişecektir.

Geleneksel takviye hesaplamalarında, takviye malzemeleri genellikle eşit kuvvetle değiştirilir veya güvenliğe yönelik taraflıdır. Orijinal yapının gücünü göz önünde bulundurmak yerine, sadece takviye malzemesinin taşıma kapasitesine katkısı hesaplanır. Bu, yapının mikroskopik güç durumuyla ilgilidir. İçeri ve dışarı. Malzeme seviyesinde kurulan beton hasar modeli gerçek yapının veya bileşenin hasar modelini gerçekten yansıtabilir. Hasarsız yapı modelini hasar içeren bir yapı modeli ile değiştirmek, sadece hasar nedeniyle betonun dayanıklılık bozulmasını dinamik olarak takip etmekle kalmaz ve beton yapının hasar derecesini ölçemez, aynı zamanda bir beton hasar modelinin kurulması yoluyla uygun bir takviye yöntemi bulabilir ve gerçek takviye sonrası yapı hasarının onarım durumunu ve mekanik performans göstergelerini değerlendirebilir. Bununla birlikte, hasar teorisi beton yapıları değerlendirmek için kullanıldığında, hesaplamalar genellikle karmaşıktır ve pratik mühendislik uygulamaları belirli sınırlamalara sahiptir.

Karbon fiber takviyesi

Karbon fiber donatılmış beton yapılar için, yapının ilk hasarının ve gerçek gerilim durumunun donatılmış üyesin genel performansı üzerindeki etkisini görmezden gelmek üzere hesaplama için genellikle mevcut eşit mukavemet yöntemi kullanılır. Bazı bilim adamları da bu konuda araştırma yaptılar ve sonuçlar, ilk hasarın takviye sonrası demirbeton kiriş üzerinde önemli bir etkisi olduğunu göstermektedir.

Makro bakış açısından, karbon lif çekme geriliminin bir kısmını çelik çubukları takviyelendirmek yoluyla paylaşır ve böylece beton yapıların takviyelendirilmesi amacına ulaşır. Mikroskopik bir bakış açısından, karbon fiber stres ortamını iyileştirebilir, yapı tekrar streslendiğinde iç beton çatlaklarının gelişimi tarafından dağıtılan enerjinin önemli bir kısmını emir ve açıkça iç mikroçatlakların başlamasını ve gelişimini önleyebilir veya geciktirebilir. Makroskopik olarak, karbon lifin beton çatlaklarının gelişimi üzerinde iyi bir sınırlama etkisi vardır, bu nedenle beton hasarı üzerindeki etkisi çelik çubuklardan daha büyük. Ayrıca, karbon lifin kendisinin iyi fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle kolayca hasar görmeyen iyi bir elastik malzeme haline gelir.

Betonun içindeki geri dönüşümüz hasarın analizi yoluyla, mikroskopik hasar makroskopik hasarla daha iyi bağlanabilir. Beton yapıların hasar gelişimi süreci dinamik olarak analiz edilir ve yapının hizmet ömrü yapının hasarına göre daha fazla tahmin edilebilir. Özellikle karbon fiber beton yapısı için, birden fazla malzemeden oluşan bir kompozit yapı, hasar mekaniği yöntemi mekanik özelliklerini daha iyi yansıtabilir.