預應力CFRP加固RC梁的受力性能仿真分析

陳翊文，李春良，張洪銘，張笑宇

吉林建筑大學 交通科學與工程學院,長春 130118

0 引言

碳纖維增強復合材料(Carbon fiber reinforced polymer/plastic,英文縮寫為CFRP)加固是目前較為先進的結構加固技術.對比加大截面積、增設體外預應力等傳統的橋梁加固方法,CFRP加固法具有輕、薄、強度高、施工便捷和適用不同外形的結構等優勢.而預應力CFRP對比未施加預應力的CFRP,在加固效果上,結構的抗壓、抗彎和抗剪等性能有顯著提高.同時,預應力CFRP加固在其本身的利用率方面,要高于未施加預應力的CFRP加固.

Garden等[1]在試驗中研究了預應力 CFRP 布加固后梁的承載力和受彎性能.結果表明,預應力碳纖維片材加固可以增強構件剛度,減小構件變形,改善構件正常使用階段的性能.

Saadatmanesh和Ehsanj[2]通過對已產生裂縫的梁進行預應力碳纖維布加固,發現一些裂縫產生了閉合,大大提高了梁正常使用階段的工作性能.

孔琴[3]通過試驗研究得出:預應力CFRP用于鋼筋混凝土結構的加固既發揮了其本身的高強性能,又提高了加固構件的受力性能.

張慶濤[4]通過實驗結果和理論分析,總結出了CFRP中的預應力 - 承載力關系曲線、預應力 - 撓度曲線,并將分析結果用于實際工程.

肖驍[5]用橋梁驗證預應力碳纖維板加固法的加固效果,對原設計、實際施工以及加固后等三種情況做了對比分析,得出預應力碳纖維板的加固效果具有工程實用價值.

本文擬建立鋼筋混凝土(Reinforced concrete,英文縮寫為RC)梁、CFRP加固的RC梁和預應力CFRP加固的RC梁等不同工況的ANSYS模型[6],進行受……