,基于TRIZ的新型復(fù)合材料探究,本作品整體運用TRIZ理論的分析流程圖,九屏幕分析圖,資源分析,生命曲線分析,最終理想解分析,技術(shù)矛盾,功能分析,最終方案,CONTENTS,1,作品背景BACKGROUND,1.1 選題背景,我國上世紀(jì)修建的很多橋梁，設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)較低，大部分橋梁還在服役，在行車密度及車輛載重越來越大的今天，現(xiàn)有相當(dāng)一部分橋梁滿足不了使用要求。因此，舊危橋的加固和維修任務(wù)十分繁重。碳纖維以其優(yōu)良的物理化學(xué)性能，可以較低的代價修復(fù)橋梁，有效延長橋梁的使用壽命。,1.2 碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)點,優(yōu)點,2,問題分析ANALYSIS,2.1 九屏幕分析圖,普通鋼筋混凝土材料,混凝土、鋼筋、鋼索,碳纖維布、碳纖維片、碳纖維索,高性能復(fù)合材料制成的配件,碳纖維復(fù)合材料,橋梁加固,橋梁主體，橋梁加固,橋梁主體,高性能復(fù)合材料,2.2 功能分析,2.3 資源分析碳纖維復(fù)合材料目前有碳纖維布、碳纖維片、碳纖維管、碳纖維索等許多種，施工材料也有無機以及有機材料,2.4 S型進化曲線,專利文獻分析研究報告,分析依據(jù)：,2.5 最終理想解,3,方案優(yōu)化SCHEME OPTIMIZATION,3.1.1 主要技術(shù)矛盾,一、橋梁破損位置、大小、深度在不同的環(huán)境中不同，不利于碳纖維加固順利施工。二、橋梁經(jīng)過風(fēng)吹日曬，主體結(jié)構(gòu)以及鋼筋結(jié)構(gòu)受到腐蝕，出現(xiàn)橋梁各部分質(zhì)量等不均勻。三、橋梁主體與新加入的碳纖維材料之間有縫隙，振動效應(yīng)會加強，橋梁穩(wěn)定性會下降。,分割原理,將成品碳纖維布分割成預(yù)先設(shè)定的尺寸，寬度在2米以內(nèi)，在破損位置均勻鋪設(shè)。,減少有害作用原理,對于腐蝕問題，用氟碳漆鋼筋進行防腐作用，用環(huán)氧砂漿對破損位置進行修補。,事先防范原理,在鋪碳纖維布之前，應(yīng)先用滾筒將粘貼用環(huán)氧樹脂均勻的涂在混凝土表面上，并擠出氣泡，保證混凝土與碳纖維布之間有足夠粘結(jié)，保證兩者共同工作。,復(fù)合材料原理,利用碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)良物理化學(xué)特性，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加固修復(fù)材料，使橋梁更加堅固穩(wěn)定。,方案1：橋梁原址重建，將混凝土橋梁中的部分力筋用碳纖維絞線代替，組成大型預(yù)應(yīng)力束，用楔形系統(tǒng)錨固定在梁上。優(yōu)點：新建橋梁穩(wěn)定性大大提高，承載力大大加強，使用壽命大大加長。缺點：成本高，施工周期長，施工難度大，并且重建勢必會影響交通規(guī)劃，后續(xù)影響較大方案2：利用碳纖維材料粘貼在混凝土表面上，提高橋梁的強度，封閉混凝土裂縫。在橋墩外側(cè)纏繞碳纖維布改善橋墩的強度及受力狀態(tài)。優(yōu)點：成本低，施工簡單，施工周期短，提升橋梁一定的強度、穩(wěn)定性和壽命。缺點：由于是原橋基礎(chǔ)上加固，沒有重建的穩(wěn)定性高。,4,最終方案FINAL SCHEME,4.1,最終方案：利用碳纖維材料粘貼在混凝土表面上，提高橋梁的強度，封閉混凝土裂縫。在橋墩外側(cè)纏繞碳纖維布改善橋墩的強度及受力狀態(tài)。,感謝各位評委老師！,THANK YOU!,堅持triz，堅持創(chuàng)新，創(chuàng)新，讓生活更加美好！,