CFRP加固RC梁力学性能试验研究及有限元分析

摘要

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)对钢筋混凝土梁的加固效果，对6组钢筋混凝土梁的抗弯性能开展试验研究，在试验研究中重点考察了CFRP加固对RC梁受弯时力学性能的影响。结果表明：(1)经CFRP布加固后的RC梁相较于未加固的RC梁，开裂荷载增加47.4%,屈服荷载增加34.2%,极限荷载增加27.4%。(2)CFRP加固后，梁内纵筋屈服时最大裂缝宽度减小0.1 mm,梁破坏时最大裂缝宽度减小0.8 mm。(3)CFRP加固能较大程度提高梁的力学性能及梁的延性，改善梁的破坏过程。为了继续探究CFRP的最佳加固形式，通过ABAQUS有限元数值模型模拟未加固及不同加固形式作用下梁加载的受力全过程，模拟结果与试验结果基本吻合。结果表明：增加加固层数、加固层厚度及改变加固形式都能显著提高梁的承载力，其中四面环绕式及三面U形的加固形式加固效果最好，加固层数控制在3层内加固效果最佳。

关键词

钢筋混凝土梁 / 碳纤维增强复合材料 / 力学性能 / 有限元分析