CFRP-PCPs嵌贴加固梁的挠度计算方法研究及有限元模拟.pdf

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1、2017年第2期(总第328期)Number2in2017(TotalNo．328)混凝土Concrete理论研究THEORETICALItESEARCHdoi：10．3969巧．issn．1002-3550．2017．02．003CFRP—PCPs嵌贴加固梁的挠度计算方法研究及有限元模拟张鹏，张友顺。邓字，张祥宁，曹瑞丹(广西科技大学土木建筑工程学院，广西柳州545006)摘要：对8根梁进行试验，分别在梁的底部和侧面嵌贴CFRP．PCPs。PCPs的制作材料、嵌贴长度以及预应力各不相同，以此来研究各影响因素对梁挠度的影响，根据试验结果绘制了荷载位移曲线并进行了分析。在试验研究的基础上提出了梁

2、挠度的计算方法，并分别对两种加固梁进行有限元模拟。将模拟值、计算值与试验值进行对比，三种值得对比误差在6％左右，说明有限元可以较好的模拟加固梁的挠度变化。关键词：CFRP．PCPs；加固；挠度；试验；计算中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2017)02—0008—04ResearchondeflectioncalculationmethodandfiniteelementsimulationofreinforcedbeamswithCFRP-PCPsZHANGPeng，ZHANGYoushun，DENGYu，ZHANGXiangning，CAORuidan

3、(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，GuangxiUniversityofScienceandTechnology，Liuzhou545006，China)Abstract：8beamsweretested．nleCFRP—PCPswasembeddedinthebosomandsideofthebeam．Inordertostudytheeffectsofvari-OUSfactorsonthedeflectionofbeams，PCPsmaterials，blocklengthandprestresswerenotidentical．Accor

4、dingtothetestresults，theloaddisplacementcurveswereplottedandanalyzed．Onthebasisofexperimentalstudy，proposecalculationmethodofdeflectionofthebeam．Twokindsofreinforcementbeamsarecalculatedbyfiniteelementmethod．Thecalculatedvalueandtheexperimentalvaluewerecomparedwiththesimulation．Thethreekindsofcompar

5、isonCITOTSareabout6％．Thefiniteelementmethodcansimulatethedeflectionchangeofthesnengthenedbeams．Keywords：CFRP．PCPs；reinforcement；deflection；experiment；calculation0引言CFRP筋有很好的抗拉强度，但其弹性模量小[1．31，本课题针对其弹性模量小的特点研制出了CFRP．PcPs(cFRP预应力混凝土棱柱体——carbonfiberreinforcedplasticsprestressedconcreteprisms)。CFRP．PCPs是

6、在CFRP四周用高性能活性粉末混凝土包裹制成的，CFRP．PCPs继承了碳纤维的高抗拉强度且其刚度也很大，加大了碳纤维的使用范围。用CFRP．PCPs加固的梁承载力明显提高，挠度明显改善。为了研究CFRP．PCPs加固梁的挠度计算公式，在8根加固梁的基础上对挠度进行了计算，并对试件进行了有限元模拟，模拟值、计算值、试验值三者吻合较好。筋采用c6@100，非加密区为C6@200，梁的截面尺寸为bxh=150mmx250l"nlTl，梁的长度为2600mm，计算长度2400rnnq；B组受拉纵筋为3C14，受压筋为2810，剪跨段B8@60，纯弯段B8@150，梁长2000rnlTl，计算长度18

7、001TIITI，截面尺寸bxh=150mmx300mm。其中A组采用CFRP—PCPs侧面嵌贴加固，B组在梁底嵌贴加固。CFRP．PCPs的截面尺寸为25mmx25mm，中部是直径为巾7的CFRP，四周是高性能活性粉末混凝土。A、B组试验梁的各项参数如表1-3，加载示意图如图1所示。A、B两组梁的破坏图如图2，其中A组破坏图中从左到右依次是L1、JGL2、JGL3、JGL4，B组中从左到右依次是