碳纤维布加固钢梁拼接节点的试验的研究与有限元分析.pdf

碳纤维布加固钢梁拼接节点的试验研究和有限元分析晏丽李慧剑高柏峰王兵(燕山大学建筑工程与力学学院秦皇岛 066004) 摘要:通过碳纤维布加固钢梁高强螺栓拼接节点的静载试验,考察了影响加固效果的主要因素和钢梁的破坏形态。运用ANSYS有限元分析软件,建立考虑接触摩擦与预紧力的钢梁螺栓拼接节点有限元分析模型,并进行数值模拟,分析碳纤维布加固的螺栓节点对钢梁的屈服荷载和刚度的影响。有限元分析结果和试验结果均表明加固措施的有效性。关键词:碳纤维布加固有限元方法钢梁节点 TESTRESEARCHANDFINITEELEMENTANALYSISOFSTEELBEAM SPLICINGJOINTSTRENGTHENEDBYCFRP YanLiLiHuijianGaoBaifeng WangBing (CollegeofCivilEngineeringandMechanics,YanshanUniversity Qinhuangdao 066004) Abstract:Basedonstaticexperimentalresearch,themajorfactorsthatinfluencestrengtheningeffectandthedestroyed andthetestresultshowthatthestrengtheningmethodiseffective. Keywords:CFRPsheets strengthenfiniteelementmethodsteelbeamjoint 第一作者:晏丽 1981年5月出生硕士研究生 E-mail:yanliysu@ 收稿日期:2007-05-15 碳纤维布加固结构是近年来兴起的新型、高效加固技术,其加固机理是将碳纤维布用高性能的环氧类粘结剂粘结于构件表面,利用碳纤维布的抗拉强度达到增强构件承载力以及刚度的目的,目前已得到了一定的应用[1]。粘贴碳纤维加固钢结构技术与常规加固方法比较,具有明显的优势[2],在提高钢构件的抗拉能力和疲劳性能等方面已有一定的研究[3-4]。但国内外对CFRP粘结修复钢结构节点的技术研究、试验和应用涉足甚少,积极开展碳纤维复合材料加固钢结构节点的研究具有一定的理论意义和工程意义。本文对碳纤维布加固钢梁高强螺栓拼接节点进行对比试验研究和有限元分析,考察纯弯曲荷载条件下碳纤维布的加固效果和节点的最终破坏形态,验证碳纤维布加固高强螺栓拼接节点效果的可靠性。 1 试验研究 111 试件设计本文设计了3组钢梁试件,试件编号、加固方式及加固量如表1所示。试验梁采用