混凝土 与碳纤维的热膨 胀系数 不问，在温差作用下 ，两种材料各 自的 自由变形 受到约 束，从而 产生 了温度应力 。通常 ， 温度应力随着 温差增大而增大 。应用 ANSYS软件分别对降温温差 3O℃ 、4O℃、5OcC、60％时碳纤维布约束混凝 土的温度应 力进行 了 分析 ，以期 对寒冷地 区用碳纤维增强复合材料加固混凝土结构时，对温度应 力的控制有所帮助。 关键词 ：碳纤维增强复合材料 ；温度应力 ；约束混凝土 Abstract：[~eeaose thethermalexpansion eoeficientis diferentbetween CFRP and eonerete，temperature stressisproduced when theflee fi)rm deformationsoftwokindsofmaterialsare confined underthe temperature difference．Usually，temperature stressincreases whentheterriperatarediffereneeincreases．BylbeANSYSsoftware．underthecoolingtemperaturedifferenceof30℃ ．40oC．50oC and 60℃ ．thetemperatureslressofreinforced eonfrelecolumnsconfinedwi}hCFRPsisanalyzed ．Thepurposeisthatitcan behelpfult0the controloftemperature stressesotreinforeedeoneretecohunnsconfinedwithCFRPsincoldareas． Key words：CFRP；l'emperature stress；ConfinedConcrete 中 图分 类 号 ：TU528．572 文献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1000—4637I2010)05—42—03 0 前 言混凝 土与 碳纤 维两 种材料 的热 膨胀 系 数大不 相 同 ，混 凝土 的热膨 胀系数 为 (1．0～1．5)×10 oC，而碳 纤 维的热膨胀 系数 为(22～32)xlO-6／~C(垂直 于纤 维方 向) 和 (一0．72— 1．4)×10 ℃(平行于纤维方 向 )。在低温情 况下 ，碳纤维有 膨胀的趋势 ，但混凝 土抑制 了其膨胀 ， 对碳纤维产生 压力 ；同时 ，混 凝土有 收缩 的趋 势 ，而碳 纤维抑制了其收缩 ，这就导致 了混凝土产生拉 应力。在 温差作用下 ，混凝土和碳纤维两种材料各 自的 自由变 形受到约束 ，从而产生 了温度应力…。 ANSYS软件广泛应用 于土木工程等诸 多领域 ，本 文 应 用 ANSYS软 件 分 别 对在 降 温 温 差 30 、40℃ 、 50 、60℃作 用下 的碳纤维 约束 混凝 土棱柱 体进 行 r 温度应力分 析 ，求解 出了最大温度应力。本研究 的 目的 是在寒冷地 区用碳纤维增强复合材料加 固混凝土结构 时 ，对 温度应力 的控制有所帮助。 1 热分析步 骤及单 元类型 的选择 采用 间接耦合法对碳纤维约束混凝 土棱柱 体进行 热分 析 ，得到节点温 度 ，然后重 新进入前 处理器 ，将 热 单元转换为相应的结构单 元 ，把热分 析得到的温度作 为载荷施加在结构单元上 ，最后对 试件 的应力 和变形 进行求解121。 对混凝土材料进行热分析时选用 Solid70单元 ，该 单元 为 8节点六面体单元 ，只有一 个 自由度(温度 )，适 用于 三维瞬态和稳态热分析 ，与它对应 的结构 分析

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