碳纖維板加固混凝土梁受彎性能試驗研究.pdf

1、纖維增強材料(FRP)在土木工程中的應(yīng)用是目前國際土木工程領(lǐng)域研究開發(fā)的一個熱點,碳纖維材料(CFRP)加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是其中研究、開發(fā)和應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。本文研究采用在混凝土構(gòu)件側(cè)面粘貼碳纖維板這種新技術(shù)加固受彎構(gòu)件的受力性能。試驗研究共設(shè)計了7根適筋簡支梁,通過單調(diào)靜力加載試驗,重點研究了該種加固梁的破壞特征、極限荷載、變形、開裂和碳纖維板粘貼形式、碳纖維板加固量、配筋率對加固效果的影響。試驗結(jié)果表明,該種加固梁承載力和抗彎剛

2、度均有顯著提高,尤其是當碳纖維板接近梁底部時,效果更佳:承載力和剛度的提高幅度隨著碳纖維板用量的增多而增大,但兩者之間并不成正比,碳纖維板的用量有一個限值,但承載力和剛度提高的同時,加固梁的延性有所降低;碳纖維板可以有效的改善梁底裂縫的分布形態(tài),加固后,梁的初始裂縫被延遲,當裂縫出現(xiàn)后,其發(fā)展緩慢,且加固梁的裂縫細而密,而未加固梁的裂縫粗而疏。碳纖維板加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋、混凝土和碳纖維板三種性質(zhì)差別很大的材料組合而成,而且混凝土

3、常常是帶裂縫承擔(dān)荷載的。混凝土材料和鋼筋材料本身復(fù)雜的非線性特性及其兩者之間復(fù)雜的粘結(jié)特性,給碳纖維板加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計分析帶來了很大的困難,國內(nèi)外學(xué)者為此做了不少工作。本文就是在前人研究的基礎(chǔ)上,利用ANSYS有限元軟件對普通鋼筋混凝土梁和CFRP板加固鋼筋混凝土梁受彎極限承載力進行非線性有限元分析,著重從模型建立、網(wǎng)格劃分、參數(shù)選取、單元形式、收斂準則、求解方法等方面展開研究。通過選取合理的各種材料的本構(gòu)模型,系統(tǒng)地介紹了普通鋼