二次受力下CFRP布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能研究

摘要

在CFRP布加固钢筋混凝土梁的实际工程中，加固梁所受荷载一般都难以完全被卸除，所以在CFRP加固钢筋混凝土梁的计算时需要考虑二次受力因素。为了研究二次受力下CFRP布加固钢筋混凝土梁的刚度，开展了以下工作：
　　1.本试验共制作了7根尺寸为200mm×200mm×2600mm钢筋混凝土梁，其中1根为无加固钢筋混凝土对比梁。试验通过砝码杠杆加载，较准确地的模拟了CFRP布加固钢筋混凝土梁的二次受力状况。
　　2.试验结果表明：试验梁符合平截面假定；在相同的CFRP布加固量下，直接加固梁的裂缝宽度要小于二次受力下加固梁的裂缝宽度，CFRP布加固量越大，裂缝宽度越小；随着CFRP布的加固量的增加，屈服荷载提高，但初始荷载对试验梁的屈服荷载和极限荷载大小影响不大；在相同的CFRP布加固量下，直接加固梁的刚度要比二次受力梁的刚度要大；
　　3.在分析二次受力下碳纤维布加固钢筋混凝土梁截面刚度变化的基础上，通过理论分析并结合试验统计，建立了考虑二次受力碳纤维布加固钢筋混凝土矩形截面梁短期刚度的建议公式，并与其他计算方法进行了对比分析，结果表明该公式具有较好的精确度；
　　4.利用ANSYS有限元软件模拟了试验全过程。模拟值与试验值进行了对比分析，结果显示，模拟值与实测挠度值误差较小，说明模拟结果具备一定精度。同时，为了验证本文刚度公式的正确性，进行了45根有限元模拟梁的计算，模拟值与公式值两者误差较小，可认为本文建议的刚度计算公式具有一定精度，可为实际工程中二次受力下CFRP布加固钢筋混凝土梁的刚度计算提供参考。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 CFRP布加固法

1.3 国内外研究现状

1.4 目前研究存在的问题

1.5 本文主要内容

2 CFRP布加固试验梁研究

2.1 试验概况

2.2 试验结果

2.3 试验结果分析

2.4 本章小结

3 短期刚度计算公式

3.1 二次受力典型的变形特征

3.2 截面刚度计算公式

3.3 计算值与试验值比较

3.4 本章小结

4 有限元模拟

4.1 概况

4.2 基本假定

4.3 前处理阶段

4.4 加载与求解

4.5 模拟值结果与实测结果比较验证

4.6 本章小结

5 刚度计算公式的有限元模拟验证

5.1 模拟梁的有限元计算结果

5.2 公式验证

5.3 本章小结

6 结论

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

附录A 试验梁有限元模拟结果图形输出

在学研究成果

致谢