CFRP加固鋼筋混凝土梁承載力的計算方法和仿真.pdf

1、本文碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)是一種用來替代傳統(tǒng)的材料進(jìn)行加固的復(fù)合材料，它在結(jié)構(gòu)補強加固方面得到了應(yīng)用廣泛。它有很多優(yōu)越的材料特性，如強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕性強等;薄壁箱梁作為梁結(jié)構(gòu)有較好的力學(xué)性能，比其他橋梁型式有很多的優(yōu)點，在大跨度橋梁結(jié)構(gòu)中是常見的梁結(jié)構(gòu)型式。鋼筋混凝土梁的一般的破壞模式是彎曲和剪切破壞，在這兩種破壞形式中，脆性是突然破壞的，構(gòu)件瞬時失去承載力，造成的損失也是巨大的。延性破壞過程中構(gòu)件會進(jìn)行應(yīng)力的二次分布，有

2、明顯的征兆，比如橋梁撓度過大等，人們可以在發(fā)現(xiàn)問題后進(jìn)行補強加固。在混凝土梁的補強加固中，一般會進(jìn)行抗彎曲承載力和抗剪切承載力驗算。最重要的是彎曲承載力的計算，需要發(fā)現(xiàn)和解決的問題還較多。抗彎和抗剪加固中，表層粘貼CFRP布應(yīng)用最廣泛，嵌入式加固是新興技術(shù)，在國外有少數(shù)的在木質(zhì)和砌體結(jié)構(gòu)上的補強加固應(yīng)用。本文首先介紹了箱形截面鋼筋混凝土梁的構(gòu)造特性，然后系統(tǒng)介紹了混凝土梁補強加固的各種方法和相應(yīng)的承載力計算方法，在空間實體有限元仿真分析

3、部分中，對帶有翼緣板薄壁箱形連續(xù)梁進(jìn)行了有限元分析，根據(jù)有限元分析結(jié)果和第二章中的實例計算結(jié)果進(jìn)行了對比分析。具體完成工作如下:
　　(1)首先推導(dǎo)出了碳纖維布加固鋼筋混凝土薄壁箱梁抗彎極限承載力的計算公式，并且考慮了鋼筋混凝土梁自重等因素，簡化了的工程實用計算方法供參考。然后推導(dǎo)出了在平截面條件下，不考慮粘結(jié)破壞情況之下，鋼筋混凝土梁嵌入式CFRP加固后彎曲承載力計算參考方法，并且討論了各種界限破壞條件，提出了比較吻合工程實際的

4、承載力計算方法。
　　(2)通過ANSYS有限元軟件對箱梁粘貼CFRP加固梁的承載力進(jìn)行了對比分析，同時根據(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)對有限元分析結(jié)果和理論計算結(jié)果進(jìn)行了分析，更加驗證了本文的計算方法的可行性，同時也發(fā)現(xiàn)，對鋼筋混凝土梁的承載力計算方法，尤其是進(jìn)行了碳纖維增強塑料補強加固的鋼筋混凝土梁的承載力計算牽涉的因素很多，方法不能夠完全的統(tǒng)一，而CFRP補強加固的鋼筋混凝土薄壁箱形截面梁的承載力計算，由于翼邊緣變形引起的剪力滯后現(xiàn)象的因素