2．碳纖維的加固原理
碳纖維在橋梁工程使用廣泛，其加固的基本原理是將抗拉強度極高的碳纖維用環氧樹脂預浸成為復合增強材料；用環氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直
度、剛度、抗裂性和延長性。
3．碳纖維加固的特點
碳纖維材質自重輕，施工方便快捷，不增加結構荷載；強度高，能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪加固；柔韌性好，不受結構外形限制；耐久性佳，
抗化學腐蝕和惡劣環境氣候變化的能力強；同時抗高溫、抗蠕變、抗磨蝕、抗震性能好；在混凝土構件、鋼結構、木結構均廣泛采用。
4．碳纖維復合材料
4.1碳纖維復合材料
碳纖維復合材料通常由纖維和基體組成。其力學特點是應力應變量完全線彈性，不存在屈服點或塑性區。由于碳纖維材料具有高強、輕質、耐腐蝕、
耐疲勞等優異物理力學性能，以及現場施工便捷，所以是舊橋加固補強的理想材料。碳纖維布的抗拉強度一般為3550MPa，彈性模量為2.35×105MPa，根據
碳纖維布的品質不同，其厚度為0. 11~ 0. 43mm，幅寬為20~100cm，卷材長度為50~100m。
4.2粘結材料
粘結材料是指能將連續纖維狀的碳纖維結合在一起，同時又與混凝土表面粘合的系列材料。它是保證碳纖維布與混凝同工作的關鍵，應有足夠的
剛度與強度來保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞，同時應有足夠的韌性，不會因混凝土開裂導致脆性粘結破壞。此外，由于舊橋加固均在野外，所以粘結
材料還應能在一般氣候條件下固化，固化時間合適(一般保證有3h左右)，對組分含量不敏感，具有適宜的流動性和粘度，固化收縮率小。粘結材料主要包
括三類材料：底層涂料、整平材料和浸漬樹脂。
5．加固受力特點分析
（1）碳纖維布有單向碳纖維布、單向碳纖維交織布、雙向碳纖維交織布及單向碳纖維層壓材料等多種，可根據需加固結構的不同的部位和受力特性與
方向等，選擇相應的碳纖維布進行加固。
（2）將抗拉性能優良的碳纖維布用粘結材料粘貼到梁體底面或箱梁內壁上，使其與原結構布置的鋼筋一道共同承受拉力，以提高舊橋的承載能力。與
其他加固方法相比，碳纖維布保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力，其改變原有結構的應力分布程度最小。
（3）沿橋梁的主拉應力方向或與裂縫垂直方向粘貼碳纖維布，兩端分別設置錨固端，可約束混凝土表面裂縫，防止裂縫擴大，提高構件抗彎剛度、減
少構件撓度、改善梁體受力狀態。
（4）應根據實際情況合理使用碳纖維布加固鋼筋混凝土梁式橋，因碳纖維布在加固混凝土構件時，在提高受彎承載力的同時還影響受彎構件的破壞形
態。當碳纖維布用量過多時，構件的破壞形態由碳纖維被拉斷引起的破壞轉變為混凝土被突然壓碎破壞。還因碳纖維為完全彈性材料，它與鋼筋共同工作
會減弱鋼筋塑性性能，碳纖維布用量過多，構件延性將有所降低。
（5）碳纖維布加固后橋梁結構破壞形式變為脆性破壞，其承載力極限狀態應按碳纖維抗拉強度的2 /3進行抗彎承載力計算，不能按普通鋼筋混凝土考慮。
（6）碳纖維布可提高混凝土梁抗剪承載力，其作用機理類似箍筋，同時還能明顯改善構件的變形性能，增強構件的變形能力。