采用预应力碳纤维布对钢筋混凝土梁进行增强加固，能够充分发挥碳纤维布高强的性能，提高加固效果。 组合利用 visualBasic，Fo~ran以及 Surfer等计算程序，编制了完整的预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性 有限元分析程序，程序具有良好的操作界面、高效的计算速度以及直观的显示过程。在程序编制过程中，考虑了碳 纤维布与混凝土之间的粘结滑移关系。通过与3根室内试验梁结果进行对比，可知程序计算得到的承载力、荷载一 挠度曲线以及 CFRP应变曲线都与试验值较吻合。 关键词 ：预应力 ；碳纤维布 ；加固 ；钢筋混凝土梁 ；有 限元分析 中图分 类号 ：TU375．1 文献标 识码 ：A 文章编号 ：1008—1933(2012)o4—078—04 Nonlinearfiniteelem entanalysisofconcretebeamsstrengthened th prestressed CFRP sheets XIAOHongju，SUNYuyong (CollegeofCivilEngineering，TonglingSchool，Tongling 244000，China) Abstract：Usingprestressed CFRP reinfo~ed concretebe amscouldimprovethereinforcementefect． United VisualBasic，Fortran and Surfer．thenonlinearfiniteelementanalysisprogram tOanalyzeconcretebeamsstrengthened withprestressed CFRPWas programmed．It had agood interfaceandeficientcomputationalspeed andtheintuitivedisplay works．Thebond-slipbe tweenCFRP an dconcreteWas considered inthe program．Compared theexperimental results，itWas shown thatthecapacity，load—deformation curvean d CFRP strain were ingood agreementwith the experimentalvalues． Keywords：prestressed；CFRP；strengthen；reinforeed concretebeam s；finiteelementanalysis 0 前 言 碳纤维布(CFRP)具有强度高 、密度小 、耐腐蚀 等优点，将其粘贴于钢筋混凝 土构件表面以增强构 件的受力性能 ，已得到广泛 的工程应用 J。应用于 土木工程 的 CFRP的弹模一般为 165—179GPa，而 抗拉强度可 达 2800MPa，钢筋 的弹模 一般 为 200 GPa，屈服强度仅为 300MPa左右 ，钢筋发挥屈服的 拉伸 变形 为 0．15％ ，而 CFRP发挥 抗拉 强度 需要 1．7％的拉伸变形 ，即若 CFRP与构件 内部钢筋共 同 工作 ，钢筋屈服时 CFRP所能发挥 的强度仅为其抗 拉强度的 8．8％。此外 ，由于混凝 土构件加 固时处 于受荷状态而引起 的 CFRP应变滞后也影响 CFRP 强度的发挥。因此 ，对 CFRP施加预应力 ，使其预先 收稿 日期 ：201l-03-14 作者简介 ：肖红菊 (1980一)，女 ，湖 北荆州 人 ，硕士 ，讲 师 ，主要从 事 钢筋混凝土结构及修补加 固方面的研究工作 。 基金项目：安徽省省级 自然科学研究项目(KJ2010B235) E—mall：xiaohongju@126．corn 发挥相当的强度 ，能有效利用其高强性能 J。 目前 ，国内外许多学者都对预应力碳纤维布加 固钢筋混凝土构件进行 了试验研究 剖，结果表 明， 预应力碳纤维布加固技术是一项非常有效 的加 固技 术 ，与普通碳纤维布加固技术相 比，具有众 多优势 ： 1)可以充分利用 CFRP轻质高强 的特点 ，能极 大提高构件的开裂荷载、屈服荷载 ； 2)可以缓解普 通混凝 土 CFRP的应力滞后 问 题 ，限制钢筋应力的增长 ； 3)可 以有效 延迟构件 的开 裂 ，限制裂 缝 的形 成、发展 ，减少裂缝的宽度和挠度变形。 在数值计算方面 ，许 多学者【7剐都是借助于通用 有限元软件进行计算分析，不能真正反映 CFRP与 混凝土界面之间的粘结滑移关系 ，也很难真实反 映 预应力 CFRP加固混凝土构件 的破坏特征 。 基于此，本文作者在借鉴 国内外 已有研究成果 的基础上 ，利用 VisualBasic，Fortran以及 Surfer各 自在界面处理、程序计算 以及云图显示方面的优势 ， 编制了完整的预应力 CFRP加固钢筋混凝 土梁 的非

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