论文部分内容阅读
碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymers,以下简称CFRP)以其质量轻、强度高、耐腐蚀、施工方便等优点,广泛应用于工程结构加固领域。国内外许多学者研究证明,普通的粘贴CFRP加固钢结构虽然可以一定程度上提高加固构件的抗弯承载力及刚度,但是提高程度十分有限,加固效果不是很理想。 基于以上原因,有些学者提出采用预应力方法对CFRP进行张拉,提高碳纤维的利用效率,发挥其高强度优势,从而提高钢结构的加固效果。国内部分学者对预应力CFRP加固钢结构的抗弯承载力计算公式进行了研究,但所得到的公式形式往往过于复杂,且很少考虑二次受力的影响。到目前为止国内还没有明确的CFRP加固钢结构计算方法和设计规范,这严重制约了CFRP加固钢结构技术的推广和应用。 本文以CFRP板加固无损H型钢梁为主要研究对象,主要研究了预应力CFRP加固技术中预应力施加方式以及相关锚固措施,并推导了符合国内钢结构行业设计人员使用习惯的预应力CFRP加固钢梁抗弯承载力计算公式。最后利用有限元分析软件ANSYS对二次受力下预应力CFRP板加固钢梁进行有限元模拟,研究了不同程度预应力、不同程度初始应力、不同碳纤维板长度、宽度以及厚度对加固钢梁抗弯性能的影响,并将模拟结果和理论计算结果进行对比,验证理论公式的正确性。 目前《钢结构加固设计规范》正在重新编制,本文的主要研究成果可以为加固规范编制提供理论和数据参考。