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本文在CFRP中埋入FBG传感器,构成智能复合材料,并用其对既有的钢筋混凝土结构进行加固,实现了CFRP对钢筋混凝土结构集先进加固与实时在线健康测评双重功能与一体之目的。
首先,本文用埋入FBG传感器的CFRP对两组不同配筋率的钢筋混凝土梁进行加固,并对其进行四点静载抗弯实验,结果表明FBG所测得的底层碳纤维应变与传统电阻应变片所测数据是一致的,证明利用FBG传感器监测碳纤维应变值的有效性。
本文通过应用有限元分析软件ANSYS,对实验中的各梁分别进行了有限元模拟,从而得到了碳纤维应变与梁的荷载、受拉钢筋应变及压区混凝土应变等荷载效应的关系曲线,模拟结果与实验结果基本吻合,从而证明只要将实验所测碳纤维布应变代入有限元分析结果中,即可求得其它的荷载效应。
最后,本文以一根实验梁为研究对象,采用蒙特卡罗法,应用Matlab编程,对其在设计荷载下的随机可靠度进行了评估,计算所得可靠度指标与传统一次二阶矩法接近;通过将蒙特卡罗法中的状态指标函数模糊化,应用Matlab编程求得其模糊随机可靠度。证明应用Matlab,可以求得任一荷载条件下的梁的随机可靠度、模糊随机可靠度,从而使健康监测更趋合理。