碳纖維增強聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic，簡稱CFRP)作為一種新興的復合加固材料，與傳統(tǒng)的材料相比具有質量輕、強度高、耐腐蝕、施工方便、不改變原結構尺寸、適合不同結構形狀加固等優(yōu)點。隨著人們對FRP研究的進一步深入及FRP材料價格下滑，它在土木工程中的應用將越來越廣泛。目前，有關碳纖維布抗彎加固的研究很多，但這些研究在CFRP對梁進行抗彎加固板端剝離破壞的力學模型及破壞機理方面并無定論。本研究在試驗的基礎上，擬對碳纖維布加固鋼筋混凝土梁出現板端剝離破壞時，進行分析討論，并運用ANSYS有限元分析軟件對梁的破壞過程進行模擬，分析比較模擬結果和試驗結表明，所采用的有限元模型和必要的簡化措施是合理的，能夠得到比較好的模擬結果。
      本試驗共做5根簡支梁，其中1根是無加固的控制梁，其余4根通過變化粘貼底板的厚度、箍筋強度和板端到支座的距離等參數來研究板端剝離的力學行為及破壞機理。每根梁縱筋配置相同，受拉縱筋及受壓縱筋和箍筋均采用高強鋼筋。受拉縱筋屈服強度為556MPa，受壓縱筋及8箍筋屈服強度都為437MPa，6箍筋屈服強度為360MPa，鋼筋彈性模量為205GPa。混凝土設計標號為C40，實測立方體抗壓強度為44MPa，軸心抗拉強度為2.38MPa，彈性模量根據ACI給出的規(guī)范公式計算。加固材料采用瑞士Sika公司提供的SikaWrap -200CNW(0.11 mm厚，用于梁CSP3)和SikaWrap配筋圖t103C(0.34 mm厚，用于其余梁)2種碳纖維布，根據文獻的方法，測得200CNW和103C的彈性模量分別為252GPa和230GPa，膠水為Sikadur300。加固梁一端用FRP布材U形箍加固，使梁破壞首先出現在要研究的另一端。
      在梁跨中用手動液壓千斤頂通過工字鋼梁對梁施加2點對稱荷載，荷載每級為2kN(相對于P/2)。跨中梁頂混凝土表面、跨中CFRP板底、跨中縱筋、試驗剪跨區(qū)底板及梁中箍筋都貼有電阻應變片，荷載由測力傳感器測定，支座沉降及跨中位移由線性可變差動傳感器測定。數據經數據自動測定儀采集處理后連接電腦，每級荷載記錄1次數據。

                                                                                  專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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