預應力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受力性能分析及承載力計算.pdf

1、近年來，碳纖維布加固技術在加固領域得到廣泛應用。對于該方法，研究者們采用不同方法來改進：對碳纖維布施加預應力可以使得結構的整體受力性能得到改善，然而，關于施加預應力能否提高構件的承載力問題尚存爭議。在加固之前，結構一般都承受一定地荷載，該問題影響著碳纖維布的加固性能。總之，大量深入研究工作還需要繼續(xù)跟進。
　　針對預應力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的受力性能，利用有限元分析軟件ANSYS，進行了非線性數值模擬，分析結果與試驗結果吻合較

2、好，證明所建立的三維有限元模型是有效的。利用該正確的模型，我們發(fā)現(xiàn)考慮預應力碳纖維布加固梁的豎向位移從梁中兩邊逐漸減小。當預應力碳纖維布剛參與受力，梁的豎向位移將產生回彈，受拉鋼筋的拉應力得到一定程度減輕，受壓鋼筋和混凝土的壓應力也得到了一定程度減輕，這意味著整個結構的受力狀態(tài)得到了改善。受拉鋼筋屈服前，碳纖維布的應變增長緩慢。然而，當受拉鋼筋屈服后，碳纖維布的應變快速增加直至破壞。碳纖維布參與受力雖然可以很大程度提高加固梁的屈服荷載和

3、極限荷載，但是對于加固梁的延性有很大程度減低，由于碳纖維布的斷裂后結構的承載力急劇下降，本文建議對加固梁的承載力和極限位移進行估算，以保證結構安全。
　　利用有限元分析軟件ANSYS，討論了相關參數對該類型加固梁受力性能的影響，得到以下結論：當混凝土的強度較低而加固的碳纖維布較多時，梁的破壞會因為混凝土壓碎而破壞，這樣不能充分發(fā)揮碳纖維布的強度，在設計中不宜出現(xiàn)此種情況。隨著混凝土等級提高，梁的破壞會轉變成碳纖維布的拉斷，在加固設

4、計中，設計者希望看到的是出現(xiàn)碳纖維布拉斷的這種破壞模式，因此當混凝土的強度不能滿足抗壓需求時，應該考慮增加加固梁上部的抗壓能力，以使碳纖維布能充分發(fā)揮其強度。碳纖維布的加固量對于梁的屈服荷載和極限承載力增強很多，但是碳纖維布預應力的施加只影響梁的鋼筋屈服時的荷載大小，且碳纖維布預應變?yōu)?.02時效果最好，對梁的極限荷載影響不大。梁在加固以前的持荷大小對加固的效果影響很大，本文建議卸載后的持有荷載不宜超過極限荷載40％。
　　此外，