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碳纤维增强材料(CFRP)作为一种新材料在混凝土结构加固领域中得到了广泛应用,尤其在非预应力CFRP布加固混凝土受弯构件方面,国内外学者已做了大量的试验和理论研究,我国已有CECS146:2003《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》,但是这种加固方法不能有效的减小梁的挠度变形和裂缝宽度,也不能承受原结构的初始荷载,抵消初始变形,无法充分发挥CFRP布的高强性能。对CFRP布施加预应力可以有效的解决上述问题,目前国内关于预应力CFRP布加固的研究大多限于试验研究,理论分析和数值模拟方面很少。本文进行了考虑构件二次受力情况下预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁受弯性能的数值模拟与理论分析,主要的研究内容和结论如下：1、基于平截面假定、无粘结滑移假定和无粘结剥离破坏假定,对文献中的三根预应力CFRP布加固钢筋混凝土试验梁运用ANSYS软件进行了数值模拟,在模拟计算中,采用升温法对CFRP布施加预应力以及利用单元生死实现梁的不卸载加固后的受弯性能研究,通过对比试验结果和有限元分析结果进行了误差分析,ANSYS计算值与试验值吻合较好,说明本文建立的非线性有限元模型可以较好地模拟预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁的受弯过程,该计算方法可供实际加固工程没计参考。2、在已有合理的数值模型基础上,研究参数包括CFRP布的加固量、预应力度、初始弯矩三个因素对加固效果的影响规律。研究结果表明：采用预应力CFRP布加固混凝土梁,CFRP布的高强度性能可以得到有效发挥和利用,改变构件的破坏模式,显著提高构件的极限承载力；与非预应力CFRP布加固法相比,预应力CFRP布加固混凝土梁可以延缓开裂,减小试件挠度和裂缝宽度,提高屈服荷载,从而满足构件正常使用极限状态的要求；提高CFRP布的加固量和预应力度均可使构件的受弯性能有所提高,但不是无限制的；初始弯矩的存在使构件的受弯性能有所降低,并且随着初始应力水平的增加,CFRP布加固作用的降低程度更加明显。3、在现有相关试验研究的基础上,结合钢筋混凝土结构正截面承载力计算方法和现行《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》,对预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁进行理论分析。提出了预应力CFRP布加固钢筋混凝上梁的正截而承载力理论计算公式,文献试验梁的理论计算值和试验值及ANSYS计算值可以较好地吻合,故该理论公式可供实际加固工程设计参考。