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无粘结预应力碳纤维板(Carbon Fiber Reinforced Plate)加固混凝土结构技术是近年来结构加固修复工程与高新材料工程交叉结合发展而来的一种新型加固技术。然而在实际工程中,由于CFRP板高强特性难以充分发挥、端部锚固易发生剥离破坏等问题存在,相对有粘结预应力CFRP板加固技术,无粘结预应力CFRP板加固混凝土结构的加固效率有待进一步提高。本文在现有无粘结预应力CFRP加固技术基础上,提出一种“多支点无粘结预应力CFRP板加固技术”,利用前人试验研究成果,采用ABAQUS软件对多支点无粘结预应力CFRP板加固混凝土梁的抗弯性能进行数值模拟和试验研究,主要的研究内容和结论如下:(1)在前人试验研究成果的基础上,利用ABAQUS软件建立有限元计算模型,该模型中钢筋、混凝土和CFRP板等材料的单元类型、本构关系及其他参数依照试验实测材料属性确定,将试验结果与ABAQUS计算结果进行对比分析,对比内容包括加固梁各阶段荷载值、跨中挠度和梁跨中截面混凝土应变等,研究结果表明:ABAQUS计算值与试验值吻合较好,验证了建立的有限元计算模型的可行性。(2)在验证的有限元计算模型基础上,以施加的预应力度、支点数量及间距等因素为变量,对比分析了各因素对多支点无粘结预应力CFRP板加固混凝土梁承载性能的影响,并探讨了有限元计算模型的抗弯刚度、承载力及挠度的变化规律,研究结果表明:(1)在一定范围内,对CFRP板施加的预应力越大,混凝土梁的抗弯刚度越大,预应力水平的提高可以有效减小混凝土梁在使用阶段的弯曲变形,并显著提高混凝土梁在使用阶段的承载力;(2)不同支点数量及间距对混凝土梁的抗弯刚度、承载力和变形有一定影响:随着支点数量的增多,受拉钢筋屈服时对应的屈服荷载和CFRP板受拉破坏时对应的极限荷载均相应增大。与屈服荷载相比,极限荷载增大明显,但当支点增加到一定数量时,极限荷载趋于稳定。当其用于实际工程中时,应根据工程具体情况确定不同的支点数量及间距。(3)提出了多支点无粘结预应力CFRP板加固混凝土梁的计算公式,包括开裂荷载、极限荷载和跨中挠度等,公式计算值与试验值相比,计算误差最大不超过15%。