cfrp预浸带加固混凝土梁抗弯性能及破坏机理的研究

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1、摘要碳纤维加固修补混凝土结构技术由于其巨大的优势，目前在工程中应用极为广泛。本文首先分析了目前国内外碳纤维加固混凝土结构技术的研究状况，在此基础上通过试验和数值分析对碳纤维加固钢筋混凝土梁的破坏机理和抗弯性能进行研究。主要的研究成果如下：首先，通过碳纤维预浸片材加固混凝土梁的弯曲试验，考察碳纤维加固后梁的抗弯性能的变化，观察结构从加载到破坏的各阶段现象。分析不同厚度碳纤维片材加固梁的极限承载力、挠度变化情况以及裂缝发展的程度。结果表明，碳纤维加固钢筋混凝土梁的极限承载力与碳纤维的粘贴厚度在一定范围内基本成线性增长关系；与普通钢筋混凝土梁相比，粘贴厚度为0．11l~0．33

2、3mm的碳纤维加固梁的极限承载力提高了12．6％,--38．9％。根据观察到的破坏形式，分析了碳纤维加固钢筋混凝土梁的破坏机理。其次，利用有限元分析软件ANSYS，对碳纤维加固钢筋混凝土梁抗弯性能进行了数值模拟，计算所得的荷载一挠度曲线和极限承载力与试验结果吻合较好，说明了本文提出的数值模拟研究的理论和方法是正确的，可用于工程设计计算和作为模型试验的参考。最后，从理论分析上，对加固后的钢筋混凝土梁，分别计算结构处于开裂弯矩、屈服弯矩和破坏时构件的抗弯刚度，并分析比较了构件最大裂缝宽度的计算公式。关键词：钢筋混凝土梁；抗弯性能；CFRP预浸带；有限元模拟；破坏机理ABSTR

3、ACTRCbeamsstrengthenedwitllCFRPareappliedfortheprojectatawiderangeatthecurrentbecauseofthecarbonfiber’Senormousadvantages．Thisarticlefirstanalyzesthepresentdomesticandforeigncarbonfiberreinforcedconcretestructurestechnologyresearch,thenbasedontheexperimentandANSYSsoftwareforthecarbonfiber

4、reinforcedconcretebeam，thefailuremechanismandflexuralbehaviorwillbeinvestigated．Themainresearchresultsareasfollows：Firstly，themainpurposeistoinvestigatethechangeofflexuralcapabilityofthebeamsstrengthenedbyCFRP，aswellassomephenomenonindifferentstagesfromloadingtodestructionthroughcarryingo

5、uttheRCbeamsstrengthenedwithpresoakedCFRPofthebendingtests．Andtheultimateload，deflexionchanging，crackdevelopingarealsoinvestigated．TheresultsshowthattheultimateloadofstrengthenedRCbeamsishigher、ⅣitllthickerexternallybondedCFRPwiththicknessof0．111-0．333mm，whichincreasesfrom12．6percentto38．

6、9percentthanthatofRCbeam．FailuremechanismofthestructurestrengthenedwithCFRPisanalyzedaccordingtothedestroyformandconcludedthephenomenonofeachstage．Secondly，theflexuralbehaviorofRCbeamsstrengthened谢tllCFRPisanalyzedbythefiniteelementsoftware，ANSYS．Thenumericalsimulationresults，load—defecti

7、oncurvesandultimateloadareingoodagreementwithexperimentones．Itmeansthatthenumericalsimulationoftheoryproposedinthispaperisreasonable，anditCanbeappliedforengineeringdesignandmodeltestasreference．Finally，theformulasforcalculatingtheflexuralrigidityareproposedfromtheor