预应力CFRP加固梁的抗弯试验研究及有限元数值模拟分析

发布时间：2024-03-07 18:13

　　近年来,随着国家日益富强,人民生活水平的不断提升,国家对基础建设投入在逐年递增,尤其在桥梁建造方面,现在全国共有桥梁已经达到上百万座,因此服役桥梁数目也在变多,对现有桥梁构件加固已经迫在眉睫,碳纤维复合材料具有质量轻、强度高的优点并且抗氧化性强,被广泛用于结构加固或桥梁建造上。本文通过对七片预应力CFRP加固混凝土梁进行了抗弯静载试验,对比了施加不同预应力CFRP板加固混凝土梁的开裂荷载、极限荷载、跨中挠度、梁顶混凝土应变、钢筋应变、CFRP应变以及最终破坏模式等I工作性能,分析了 CFRP板初始预应力度对这些受力性能的影响。提取试验得出的一些参数,采用ANSYS仿真软件对预应力CFRP加固混凝土构件建立数值模型,同时结合相关文献理论进行比对分析,主要工作如下:(1)首先介绍常用的加固方法和国内外碳纤维加固技术的研究现状,阐述预应力CFRP加固梁的意义。(2)对CFRP抗弯加固混凝土梁的受力进行理论分析与计算。分析碳纤维板抗弯加固梁的几种破坏模式的机理,其中重点分析了CFRP抗弯加固梁发生端部界面剥离和中部裂缝剥离两种破坏模式,并提出合理计算公式。(3)采用施加不同预应力大小的碳纤维片...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．３混凝土受压区等效矩形图计算??对于情况（２）、况（３）入受压区混凝土矩形形数《，２．３，

混凝土：采用抛物线与水平直线形式，平滑曲线处应力取值：（７。＝乂?２ｉ－?ｉ?，??Ｓ０?＼￡０?Ｊ??开裂前考虑受拉区拉应力，如图２．２?（ａ）；??钢筋：采用完全弹塑性应力一应变本构关系，如图２．２?（ｂ）；??ＣＦＲＰ：采用线弹性应力一应变本构关系；抗压强度／ｒｆ＝２４６１....

图２．４?ｘ?＜?０．８４；％时正截面受弯承载力计算截面变形和应力图??

混凝土：采用抛物线与水平直线形式，平滑曲线处应力取值：（７。＝乂?２ｉ－?ｉ?，??Ｓ０?＼￡０?Ｊ??开裂前考虑受拉区拉应力，如图２．２?（ａ）；??钢筋：采用完全弹塑性应力一应变本构关系，如图２．２?（ｂ）；??ＣＦＲＰ：采用线弹性应力一应变本构关系；抗压强度／ｒｆ＝２４６１....

图２．５?ｘ＞?２ａ时正截面受弯承载力计算截面变形和应力图??

混凝土：采用抛物线与水平直线形式，平滑曲线处应力取值：（７。＝乂?２ｉ－?ｉ?，??Ｓ０?＼￡０?Ｊ??开裂前考虑受拉区拉应力，如图２．２?（ａ）；??钢筋：采用完全弹塑性应力一应变本构关系，如图２．２?（ｂ）；??ＣＦＲＰ：采用线弹性应力一应变本构关系；抗压强度／ｒｆ＝２４６１....

图２．６梁受弯加固的剥离破坏形式??２．２．１碳纤维片材端部界面剥离破坏??

根据文献［３３］的研宄结果，剥离破坏的形式可以分为两种：－种是由ＣＦＲＰ片材端??部丨、Ｖ：力集中引起的破坏，包括混凝上保护层剥离和ＣＦＲＰ端部界面剥离；另？类是由梁??底裂缝发展引起的，包拈中部裂缝剥离和关键斜裂缝剥离，如图２．６。卜＇Ｉｆｌ丨将根据文献??阐述端部界而剥离和屮....

本文编号：3921544