CFRP片材论文：CFRP加固负载梁式桥的梁端力学分析及数值模拟

1、一论文发表专家一 中国学术期刊网CFRP片材论文：CFRP加固负载梁式桥的梁端力学分析及数值模拟摘要：本文对负载梁式桥在加固工程中的梁端受力情况给于了必要的力学分析，并用ansys分析了在负载情况下梁 体在加固前后的应力、应变情况，说明ansys在模拟cfrp片材加固梁式桥的效果是颇佳的关键词：cfrp片材负载ansys程序1概述混凝土梁界面的早期剥离破坏以及破坏形式和形成原 因一直是研究的热点问题，也是难点问题，目前研究多以简 化为前提，忽略荷载的加载作用形式，尤其不规律活载。甚 少涉及到负载加固梁的界面力学行为及剥离机理的研究。而 实际上很多工程问题发现，忽略负载情况，或过高的估计梁 的实

2、际承载能力，造成安全隐患，因此有必要将负载情况的 理论研究引入到桥梁加固工程中。2 cfrp负载加固梁片材端部区域界面应力计算在进行片材端部界面应力分析时，假定：1片材端部的混凝土梁、cfrp和胶层在没有局部剥离前 仍处于弹性工作阶段。2胶层厚度均匀，忽略其平面内弯曲刚度，胶层只发生剪切变形，其水平位移沿其截面高度线性分布。顾中国学术期刊洌wwv/3忽略混凝土梁和片材横向剪切变形对界面应力的影响。对于任意线荷载q1（x）+q2（x）（其中q1（x）为加固 前的预加荷载，q2（x）为加固后新增的荷载）作用下cfrp加固梁胶层的剪切变形可由混凝土梁中和轴的转角$1及混凝土梁cfrp中和轴连线的转角

3、 $2确定。对它关于x进行2次求导，得到：$2由cfrp片材和混凝土梁截面中和轴处的相对轴向位 移来确定，对片材端部区域为局部剥离的加固梁隔离体来说，由假 定和材料力学可知：由加固梁的静力平衡条件可得：将上三式进行适当的变换后代入（2.4）式，可得到负载加固梁中cfrp拉应力ap（x）的基本微分控制方程m2 （x）、q2（x）为新增弯矩和新增荷载，即微分方程的通解和特解可写成：相应的cfrp混凝土界面的粘结剪应力T（x）表示为以上分析为在线弹性阶段分析过程，而混凝土梁在开裂 过程中，力学形态发生变化，进入非联系状态，存在下列边 界条件和平衡条件：_论文发表专家一顾中国学术期刊洌wwv/从而待定

4、系数a1i、a2i的值分别为顾中国学术期刊洌wwv/则cfrp加固梁在任意线性荷载作用下界面粘结剪应力为:最大的界面粘结剪应力发生在加固片材端部（ 其表达式3 ansys数值模拟3.1加固参数该桥为早期预应力混凝土桥梁，其混凝土标号为c30，内部配有4根iv级钢筋。其混凝土和钢筋的参数如下：混凝土：ec=31000mpa, fcm=19mpa, ft=1.65mpa。 预应力钢筋：es=200000mpa, ry=550mpa, fy=440mpaas=9.07cm2加固材料主要采用日本产东丽cfrp布，粘结剂为环氧树脂，主要参数如下：环氧树脂粘结剂：厚度ta=0.2cm,ea=1.28mpa,ga=5.5mpa。cfrp布：ecf=245000mpa fcf=3400mpa,cfu=1.5%,t=0.001 cm。_论文发表专家一x=0）处，顾中国学术期刊洌wwv/从图中可以看到最大拉应力由原来的2.355mp减小到1.855mp,应力减少了21.2