随着桥梁加固技术的兴起,预应力碳纤维板的使用在桥梁加固工程界已逐渐普及。当前,预应力碳纤维板大多运用于等截面桥梁结构加固,比如简支空心板、T梁等,而对于一些变截面桥梁加固中预应力碳纤维板的使用率极少,对碳纤维曲线张拉的预应力损失试验目前也极少研究,为了探讨预应力碳纤维板呈曲线状态下张拉时的摩擦损失情况及其在变截面桥梁结构加固中的应用可行性研究,为此本团队首次提出了利用铰式波形锚具张拉系统对碳纤维板在不同张拉角度下和不同张拉吨位条件下进行张拉试验对比,分析其摩擦应力损失情况,为预应力碳纤维板在变截面构件加固工程中的应用提供参考价值。本课题通过对预应力碳纤维板曲线张拉时预应力损失计算的理论分析及其试验研究的对比分析,主要得到以下成果:(1)通过理论公式推导得出碳纤维板曲线张拉中当其转向块等距离对称布置时,碳纤维板固定端的拉力仅与张拉端张拉控制力、碳纤维板两端底角角度及摩擦因素有关,且设置的转向块数量的多少对整条碳纤维板的摩擦损失无影响。(2)室内试验研究:碳纤维板呈直线状态下张拉时,碳纤维板上的应力分布比较均匀,不存在预应力摩擦损失;碳纤维板呈曲线(张拉角度为2°)张拉时,张拉力为100kN,其摩擦损失率约为张拉控制应力的1.18%;碳纤维板呈曲线(张拉角度为4°)张拉时,张拉力为100kN,其摩擦损失率约为张拉控制应力的2.00%;碳纤维板呈曲线(张拉角度为6°)张拉时,张拉力为100kN,其摩擦损失率为张拉控制应力的2.58%;碳纤维板呈曲线(张拉角度为8°)张拉时,张拉力为100kN,其摩擦损失率为张拉控制应力的3.29%。(3)工程案例试验研究:碳纤维板张拉弧度呈二次抛物线形状,两边底角角度约为9°时,当张拉端张拉至120kN时,试件N1、N2~N5的有效预应力范围为1129.06~1134.12MPa,由转向块导致的摩擦损失率为张拉控制应力的3.9~4.4%,当张拉端张拉至140kN时,试件N1、N2~N5的有效预应力范围为1317.64~1325.18MPa,由转向块导致的摩擦损失率为张拉控制应力的4.1~4.8%。(4)通过对碳纤维板曲线张拉试验研究及工程加固案例的应用分析后可知,利用预应力碳纤维板加固变截面桥梁结构是可行的。