CFRP加固鋼筋混凝土結構疲勞性能研究.pdf

1、近年來，隨著結構荷載等級的提高，橋梁、吊車梁等鋼筋混凝土結構使用年限的延長，結果導致結構損傷增多，結構自身的承載力下降，使用性能逐年惡化。需要一種即經濟又有效的加固技術來改善結構的使用性能。纖維增強復合材料(FRP)作為一種新材料在混凝土結構加固領域中得到了廣泛應用，尤其在普通FRP布加固混凝土受彎構件方面，國內外為此做了大量的試驗和理論研究，而在FRP加固后混凝土的疲勞性能上還在進一步探索中，目前國內關于FRP布加固疲勞性能方面的研究

2、才剛剛開始，并且大多是試驗研究，理論分析和數(shù)值模擬方面還不成熟。本文以國內近期所做的兩個試驗為基礎，進行了CFRP布加固鋼筋混凝土梁和板的數(shù)值模擬及理論分析，主要的研究內容如下：
　　 1、基于平截面假定、無粘結滑移假定和無粘結剝離破壞假定，選擇材料的本夠關系，在確定有限元模型的基礎上，利用ANSYS有限元軟件對文獻[8]CFRP布加固鋼筋混凝土梁的疲勞性能進行數(shù)值模擬。本文分析了混凝土在重復荷載作用下中和軸的變化、受拉鋼筋在一

3、定循環(huán)次數(shù)下鋼筋應變分布及鋼筋荷載-應變曲線和受拉鋼筋應變-疲勞壽命曲線等，把計算結果與試驗結果進行比較，并考慮殘余應變對未加固與加固梁的影響。
　　 2、利用ANSYS有限元軟件對文獻[47]的CFRP布加固鋼筋混凝土板的受彎疲勞性能數(shù)值模擬，分析了各個荷載工況下的受拉鋼筋應力-疲勞壽命曲線及碳纖維布應變-疲勞壽命曲線，把計算結果與試驗結果進行比較，發(fā)現(xiàn)加固前后鋼筋混凝土板的應力變化符合三階段發(fā)展規(guī)律。
　　 3、通過

4、引入名義應力法，對疲勞荷載作用下碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的疲勞壽命進行了分析。根據文獻[47]確定危險部位名義應力和應力集中系數(shù)，通過曾志斌等人的研究以及國外規(guī)范中提供的S-N曲線，結合國內外試驗數(shù)據，選取不同類型鋼筋合理的S-N曲線，并對加固后鋼筋混凝土梁疲勞壽命評估。
　　 4、引入局部應力應變法計算碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的疲勞壽命。根據相關文獻以及試驗數(shù)據，確定相關參數(shù)，提出相應加固后鋼筋混凝土梁實用S-N曲線，并對加固