论文部分内容阅读
本文对碳纤维布(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)加固钢筋混凝土梁在承受各种荷载下的力学行为及性能进行了研究。研究在进行试验的基础上,采用ANSYS进行有限元数字模拟以检验实验结果。试验前期,针对试验梁的预裂度、小车移动速度、荷载重、碳纤维的加固方式等各种因素,进行了正交试验设计,共制作了12根试验梁。然后依次进行了静载试验、活载试验和振动试验。1.静载试验,主要探究了无加固试验梁、完好加固梁以及各级预裂度条件下加固梁的开裂荷载、破坏荷载及承载力峰值的对比情况,和各工况下试验梁各测点的挠度、应变值的变化规律;2.活载试验,通过试验梁在等速移动小车激励下的响应公式,对各工况下试验梁的力学表现进行了理论分析,对比研究了各工况下试验梁的冲击系数,并将冲击系数与加固方式和结构负载之间的关系曲线,定义为冲击系数反应谱,绘出了各号试验梁的冲击系数反应谱,探究用CFRP加固钢筋混凝土梁对冲击系数的影响程度;3.振动试验,利用已有结构动力学知识,推导出本文中各号试验梁的固有频率和振型函数,将通过试验得到的各工况下试验梁的模态频率和阻尼与ANSYS有限元软件模拟得到的数值比较,以确定碳纤维在实际加固工程中对结构动力特性的改善情况,并导出了不同阻尼系数对结构固有振动模态的影响。试验研究结果表明:利用CFRP布加固钢筋混凝土结构,可以较好的帮助结构,特别是实际工程中已损结构承受各种荷载的作用;同时,其对结构固有各项力学行为指标的影响不大,因此,可作为一种新型加固材料推广使用。最后,对本文中涉及的问题进行了总结归纳,并就该问题的进一步研究提出了展望。