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预应力碳纤维(以下简称CFRP)板增强混凝土技术在提高构件承载力的同时显著提高CFRP板强度利用效率,改善构件在正常使用阶段的性能,在混凝土增强方面得到了广泛的应用。之前的研究大多集中在非预应力CFRP板增强技术的研究,并且试件较小与桥梁中的构件存在较大差距。非预应力CFRP板增强技术多发生板端剥离破坏,研究已较为深入,预应力CFRP板端部锚固措施的存在使构件跨中弯曲裂缝引起的剥离成为CFRP板-混凝土界面主要剥离模式,构件在发生剥离后承载力仍能增加。因此本文设计了混凝土宽扁梁对预应力CFRP板增强技术进行研究,重点对跨中受弯裂缝引起的CFRP板滑移对构件承载力的影响进行分析。主要研究工作有:(1)以6根预应力CFRP板增强混凝土受弯构件对比试验为基础,对比CFRP板张拉控制应力和配筋率等参数对预应力CFRP板增强构件受弯承载力的影响。CFRP板张拉控制应力越高,构件的承载力越高但构件破坏越突然;构件配筋率越高,构件的承载力越高。(2)设计了一组大跨度预应力CFRP板长期松弛损失试验研究,对CFRP板应力-时间关系进行拟合,为《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》的修订提供数据。CFRP板松弛引起的预应力损失最终损失率可取张拉控制应力的2.1%,为工程设计提供参考。(3)利用有限元分析软件ABAQUS对试验构件进行了数值分析,对CFRP板-混凝土界面进行模拟,结果表明ABAQUS中的Spring2非线性弹簧单元能较好的模拟CFRP板-混凝土界面的粘结-滑移关系。(4)将预应力CFRP板增强混凝土受弯构件按构件截面混凝土受压区高度变化将构件受力过程分为三个阶段:张拉CFRP板、张拉结束至构件底面应变为0和构件底面应变为零至构件破坏。按三个阶段分别对构件截面进行非线性理论分析。(5)在已有双线性CFRP板-混凝土界面粘结-滑移模型的基础上推导了板端有锚固情况下界面粘结剪应力和正应力,进而得到界面最大剪应力时弯矩Mτmax,裂缝出齐后开始考虑CFRP板-混凝土界面滑移对CFRP板应变的影响,将CFRP板相对滑移量s引入截面非线性分析中。利用MATLAB对三个阶段编程求解,得到了构件的荷载-挠度曲线并与试验曲线进行对比。