無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼梁理論與試驗研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固技術(shù)相對于傳統(tǒng)的碳纖維布加固技術(shù)而言，有著一系列的優(yōu)點。但是有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固技術(shù)存在易受力剝離、易受熱軟化、怕老化脫膠和需耗時靜養(yǎng)等顯著缺陷。鑒于此，本文將對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼梁進(jìn)行相關(guān)的理論研究。并采用本項目組發(fā)明的“柔性片狀材料平行桿式錨固裝置及方法”和“利用平行多桿對纖維片材施加預(yù)應(yīng)力的方法”等專利技術(shù)，對相應(yīng)的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼梁進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力損失試驗研究。主要成果如下：
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2、、分別基于結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)與能量法推導(dǎo)了預(yù)應(yīng)力碳纖維布的應(yīng)力增量計算公式。由公式分析得出：鋼梁在彈性工作階段，預(yù)應(yīng)力增量與外荷載呈線性關(guān)系；預(yù)應(yīng)力增量與跨中撓度成正比。通過有限元的計算，驗證了上述兩點。
　　 2、通過有限元分析可知，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼梁，均對鋼梁的屈服荷載與極限荷載有所提高，其提高幅度隨著預(yù)應(yīng)力的增大而增大。
　　 3、基于組合梁理論和塑性設(shè)計理論，提出了荷載作用下鋼梁屈服前后抗彎承載力公式。理論計

3、算結(jié)果與有限元結(jié)果進(jìn)行了對比，兩者吻合良好。
　　 4、基于撓度曲線的近似微分方程、虛功原理及勢能駐值原理來求解鋼梁跨中反拱值。通過實例計算，得出該三種方法與試驗結(jié)果較接近，充分驗證了近似微分方程法、虛功原理法及勢能駐值原理法的準(zhǔn)確性。
　　 5、根據(jù)荷載作用下無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼梁的撓度變化特點，分別提出了鋼梁屈服前后相應(yīng)的跨中撓度計算公式，通過實例計算與有限元結(jié)果對比表明，吻合較好。
　　 6、對碳纖維