CFRP加固鋼筋混凝土梁負載力學行為研究.pdf

1、本文對碳纖維布(CarbonFiberReinforcedPolymer,簡稱CFRP)加固鋼筋混凝土梁在承受各種荷載下的力學行為及性能進行了研究。研究在進行試驗的基礎(chǔ)上,采用ANSYS進行有限元數(shù)字模擬以檢驗實驗結(jié)果。試驗前期,針對試驗梁的預裂度、小車移動速度、荷載重、碳纖維的加固方式等各種因素,進行了正交試驗設(shè)計,共制作了12根試驗梁。然后依次進行了靜載試驗、活載試驗和振動試驗。1.靜載試驗,主要探究了無加固試驗梁、完好加固梁以及各

2、級預裂度條件下加固梁的開裂荷載、破壞荷載及承載力峰值的對比情況,和各工況下試驗梁各測點的撓度、應變值的變化規(guī)律;2.活載試驗,通過試驗梁在等速移動小車激勵下的響應公式,對各工況下試驗梁的力學表現(xiàn)進行了理論分析,對比研究了各工況下試驗梁的沖擊系數(shù),并將沖擊系數(shù)與加固方式和結(jié)構(gòu)負載之間的關(guān)系曲線,定義為沖擊系數(shù)反應譜,繪出了各號試驗梁的沖擊系數(shù)反應譜,探究用CFRP加固鋼筋混凝土梁對沖擊系數(shù)的影響程度;3.振動試驗,利用已有結(jié)構(gòu)動力學知識,

3、推導出本文中各號試驗梁的固有頻率和振型函數(shù),將通過試驗得到的各工況下試驗梁的模態(tài)頻率和阻尼與ANSYS有限元軟件模擬得到的數(shù)值比較,以確定碳纖維在實際加固工程中對結(jié)構(gòu)動力特性的改善情況,并導出了不同阻尼系數(shù)對結(jié)構(gòu)固有振動模態(tài)的影響。試驗研究結(jié)果表明:利用CFRP布加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可以較好的幫助結(jié)構(gòu),特別是實際工程中已損結(jié)構(gòu)承受各種荷載的作用;同時,其對結(jié)構(gòu)固有各項力學行為指標的影響不大,因此,可作為一種新型加固材料推廣使用。最后,對