碳纖維增強復合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，以下簡稱CFRP)具有強度高、重量輕、耐腐蝕、耐久性好等優點。使用碳纖維材料加固混凝土結構已成為當前結構工程研究的一個熱點，相關的研究較多，但迄今有關碳纖維布加固鋼筋混凝土開孔板的研究尚不多見。利用ANSYS有限元軟件，對碳纖維布加固鋼筋混凝土開孔平板進行了非線性有限元分析，并把有限元分析結果與試驗值進行比較。研究表明，運用非線性有限元分析能夠較精確地模擬加固板的受力過程。
      試驗制作板柱結構的方形開孔板共五塊，其中B1板為對比板，不進行加固，其余各塊板均在孔的四周粘貼“井”字型CFRP條帶進行加固，以研究碳纖維布加固RC開孔平板的性能。板支撐于四角的四個小柱子上，板和柱整澆連接，圖為加固構件B2示意圖。粘貼CFRP條帶之前，首先將板底粘貼區進行表面處理，去除混凝土表面的薄弱層，露出堅實的混凝土層并打磨平整，清潔干凈后在混凝土表面涂刷樹脂，粘貼碳纖維布后用專用的滾筒來回滾壓，使樹脂浸潤各層纖維布，保證混凝土與CFRP之間可靠粘結。為加強CFRP條帶的端部錨固，板底碳纖維條帶端部繞過板側面伸入板頂面一定距離，使條帶端部錨固于板頂，板的轉角處需要打磨成圓角，以避免應力集中使該處纖維布過早斷裂。各構件的參數見表。
      試驗采用重力塊分級均勻加載，并且在構件的鋼筋、底部混凝土以及CFRP條帶上布置了若干應變片，同時在孔邊緣中點及板邊緣中點處布置位移表，量測各級荷載作用下鋼筋、混凝土和CFRP的應變以及板的撓度。
      最大應力區位于板的中線上。圖清楚地反映了混凝土和CFRP的應力變化過程。鋼筋和CFRP應力圖是B1和B2板在各級荷載作用下，孔邊緣鋼筋和CFRP在長度方向上應力有限元分析結果。B1和B2板均為中心開孔板，計算時取對稱的一半進行分析，孔角距板邊緣為0.75m。圖中各級荷載均為作用在板上的總荷載值，單位為kN。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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