CFRP加固鋼筋混凝土梁負(fù)載力學(xué)行為研究.pdf

1、本文對碳纖維布(CarbonFiberReinforcedPolymer,簡稱CFRP)加固鋼筋混凝土梁在承受各種荷載下的力學(xué)行為及性能進(jìn)行了研究。研究在進(jìn)行試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用ANSYS進(jìn)行有限元數(shù)字模擬以檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)前期,針對試驗(yàn)梁的預(yù)裂度、小車移動(dòng)速度、荷載重、碳纖維的加固方式等各種因素,進(jìn)行了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),共制作了12根試驗(yàn)梁。然后依次進(jìn)行了靜載試驗(yàn)、活載試驗(yàn)和振動(dòng)試驗(yàn)。1.靜載試驗(yàn),主要探究了無加固試驗(yàn)梁、完好加固梁以及各

2、級預(yù)裂度條件下加固梁的開裂荷載、破壞荷載及承載力峰值的對比情況,和各工況下試驗(yàn)梁各測點(diǎn)的撓度、應(yīng)變值的變化規(guī)律;2.活載試驗(yàn),通過試驗(yàn)梁在等速移動(dòng)小車激勵(lì)下的響應(yīng)公式,對各工況下試驗(yàn)梁的力學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行了理論分析,對比研究了各工況下試驗(yàn)梁的沖擊系數(shù),并將沖擊系數(shù)與加固方式和結(jié)構(gòu)負(fù)載之間的關(guān)系曲線,定義為沖擊系數(shù)反應(yīng)譜,繪出了各號試驗(yàn)梁的沖擊系數(shù)反應(yīng)譜,探究用CFRP加固鋼筋混凝土梁對沖擊系數(shù)的影響程度;3.振動(dòng)試驗(yàn),利用已有結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)知識,

3、推導(dǎo)出本文中各號試驗(yàn)梁的固有頻率和振型函數(shù),將通過試驗(yàn)得到的各工況下試驗(yàn)梁的模態(tài)頻率和阻尼與ANSYS有限元軟件模擬得到的數(shù)值比較,以確定碳纖維在實(shí)際加固工程中對結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的改善情況,并導(dǎo)出了不同阻尼系數(shù)對結(jié)構(gòu)固有振動(dòng)模態(tài)的影響。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:利用CFRP布加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可以較好的幫助結(jié)構(gòu),特別是實(shí)際工程中已損結(jié)構(gòu)承受各種荷載的作用;同時(shí),其對結(jié)構(gòu)固有各項(xiàng)力學(xué)行為指標(biāo)的影響不大,因此,可作為一種新型加固材料推廣使用。最后,對