Şu anda, karbon fiber kompozit malzemeler köprü takviyesi ve takviyesi alanında yaygın olarak kullanılmıştır. Özellikle çelik-beton kompozit kiriş yapıları için karbon fiber kompozit takviye iyi sonuçlar elde etti.

Bununla birlikte, çelik kirişlerin güçlendirilmesinde, sıradan modülüs karbon lif kullanılırsa, çelik yüzey ve karbon lif kompozit malzemesi arasında bir kesme gecikmesi etkisi olacak, bu da sıradan modülüs karbon lif ve çelik arasındaki büyük elastik modülüsteki farkdan kaynaklanır.

Bu amaçla, çelik kiriş yapısal parçalarını güçlendirmek için yüksek modüllü bir karbon lif kompozit malzeme geliştirilmiştir. Tasarım, işleme ve son test yoluyla elde edilen faydalı etkiler ve yüksek modüllü karbon lif kompozit malzemelere dayanan çelik kiriş yapılarının güçlendirilmesi ve güçlendirilmesi için tasarım kriterleri önerilir.

Yabancı ülkeler ayrıca CFRP ile güçlendirilmiş çelik köprülerin bazı temel bilimsel sorunları üzerinde derinlemesine araştırma yaptılar. Etkili yöntemler, çeşitli karbon fiber malzemelerinin farklı çelik kiriş yapılarının (aşırı yüklü kirişler, doğal olarak bozulmuş kirişler, bastırılmamış kirişler ve simüle edilmiş korozyon hasarlı kirişler gibi) güçlendirilmesi ve onarımında etkinliğini değerlendirmek için kullanılır.

Önceki çalışmalar, sabit miktarda karbon lifi takviyeli kompozit malzemelerin çelik-beton kompozit kirişlerin verim gücünü ve nihai taşıma kapasitesini etkili bir şekilde geliştirebileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, çelik kiriş yapısında, sabit bir miktarda karbon lifinin elastikliği modülü, çelik yüzey ve CFRP arasında kesme gecikmesi etkisine neden olma eğiliminde olan çelikle kıyasla hala nispeten düşüktür, bu nedenle elastik sertliği karşılamak için çok sayıda CFRP malzemesi kullanılmalıdır.

HM-CFRP'nin çelik kiriş takviyesinde uygulanması

Bunun yanıtı olarak, çelik köprüler ve çelik yapıların güçlendirilmesi ve bakımı için yüksek modüllü karbon lif (HM-CFRP) sistemi geliştirmek için yurtdışında dört yıllık bir bilimsel araştırma projesi başlatıldı.