cfrp加固钢筋混凝土及预应力混凝土梁抗弯性能研究

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1、CFRP加固钢筋混凝土及预应力混凝土梁抗弯性能研究AnalysisOnFlexuralBehaviorOfRCAndPCBeamReinforcedWithCFRP作者姓名裴阳阳学位类型学历硕士学科、专业桥梁与隧道工程研究方向大跨度桥梁结构理论导师及职称王建国教授2013年4月CFRP加固钢筋混凝土及预应力混凝土梁抗弯性能研究摘要碳纤维增强复合材料由于具有质量轻、施工便捷、高强高效等优点，已经逐渐被人们所认识并广泛应用于桥梁结构的加固修补中。本文针对桥梁结构中最常见的钢筋混凝土及预应力混凝土梁进行加固分析，目前对此类问题的研究以模型试验居多，本文在介绍钢筋混凝土理论的基础上，采用数

2、值模拟与理论分析相结合的方法对碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能进行了分析，并对主要影响参数进行了深入的研究，本文的主要研究内容和结论如下。1、针对钢筋混凝土结构有限元法，系统的阐述了非线性问题的求解方法与收敛准则，以及屈服准则、强化模型等塑性理论,为下文有限元分析奠定理论基础。2、采用有限元分析软件ANSYS建立试验梁的有限元模型，将有限元计算所得特征荷载、荷载—位移曲线与试验结果进行了对比分析，结果表明有限元计算结果与试验结果误差较小，有限元法可以模拟碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯破坏全过程。3、采用正交法设计了25根预应力混凝土有限元数值试验梁，重点分析加固后梁的破坏模式，对加

3、固前后梁的极限弯矩及极限挠度变化情况进行分析，分析了各因素对预应力混凝土梁加固效果的影响。4、基于平截面假定，参照现有的规范，给出了碳纤维布加固预应力混凝土梁正截面受弯承载力的简化计算公式，并简述了具体的计算过程。关键词：碳纤维布；钢筋混凝土梁；预应力混凝土梁；加固；抗弯承载力AnalysisOnFlexuralBehaviorOfRCAndPCBeamReinforcedWithCFRPABSTRACTCFRPisgraduallyrecognizedandwidelyusedforstrengtheningbridgeconstructionsbecauseithastheme

4、ritsoflightweight,easytoconstructandhighintensityandsoon.Thispaperanalysisthemostcommonbridgestructuralstyle-RCandPCbeams,however,mostofstudiesonsuchproblemsarefocusedonexperimentalresearch.Basedonthetheoryoffiniteelementanalysisofconcretestructures,thethesisusesthemethodoftheoreticanalysisand

5、numericalstimulationtoanalysistheflexuralbehaviorofRCandPCbeamsstrengthenedwithCFRP,thispaperalsodoesadeepresearchontheinfluenceparametersofthebeamsstrengthenedwithCFRP.Themaincontentsandconclusionsareasfollows:(1)Dependsonthefiniteelementmethodforreinforcedconcretestructure,systematiclydescri

6、bethemethodsforsolvingnonlinearproblemsandtheconvergencecriterion,plastictheoryofyieldcriteriaandhardeningmodel,makeoftheoreticalfoundationforthefollowingfiniteelementanalysis.(2)UsingthelargeuniversalfiniteelementprogramANSYS,setupthefiniteelementmodelsoftestbeamsinliterature.Docomparativeana

7、lysisofthefeatureloadsandload-displacementcurvesbetweentheresultsofnumericalsimulationandexperiment.Theresultsshowthat:theresulterrorbetweennumericalsimulationandexperimentissmall,thefiniteelementmethodcansimulatethefailinbendingprogres