碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗剪性能研究

• 作 者: 张玉成
• 发表日期: 2005年01期
• 关键词: 碳纤维布 加固 抗剪 二次受力 有限单元法

碳纤维增强塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastics简称CFRP)加固修补混凝土结构技术是一项新兴的结构加固技术,它是利用树脂类胶结材料将碳纤维材料粘贴于混凝土表面,从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。由于碳纤维材料具有质轻、耐腐、高强及施工便利的特点,近几年,在加固领域得到了广泛的应用。 首先,综合国内外加固钢筋混凝土构件的研究现状,论述了现有的加固方法并进行了比较,结合当前存在的问题提出了本文的研究内容。 其次,本文以9根用CFRP布加固的钢筋混凝土抗剪梁为研究对象,研究了CFRP布的粘贴方式和二次受力对钢筋混凝土梁抗剪极限承载力的影响规律。试验结果表明:加固后混凝土梁的刚度、开裂荷载和极限荷载都得到不同程度的改善,加固梁力学特性改变了裂缝分布形式和破坏模式。同时根据试验结果得到了碳纤维布应力变化的基本规律。 再次,本文根据桁架-拱理论对粘贴CFRP布加固钢筋混凝土梁斜截面抗剪破坏进行了分析,引用有效长度的概念,提出了CFRP布加固钢筋混凝土梁斜截面简化计算公式。 最后,应用非线性有限元分析软件Ansys5.7,采用混凝土单元Solid65和“单元生死”等分析方法对试验梁进行了全过程模拟,给出了一种CFRP布加固混凝土梁的数值研究方法。