外包FRP 壳钢筋混凝土梁的有限元分析

章传民

钢筋混凝土结构问世已有150多年，由于它的经济性、耐久性、整体性，以及耐火性使得钢筋混凝土结构在世界各国的土木工程中得到了广泛的应用。然而，处于高温、高湿、高盐雾区的钢筋混凝土结构，腐蚀严重，导致其耐久性下降一直是建筑业的一大痼疾。FRP是一种近几年来在建筑结构加固行业应用最为流行，最为广泛的新型加固材料之一。最早开始FRP加固技术研究的是德国和瑞士[1]，国外的研究成果有很多，比如:Tom Norris等进行了9根梁的静载试验[2]，9根梁预先加载到梁开裂，然后粘贴FRP，再加载直至梁破坏。试验结果表明:FRP的粘贴方向决定着梁的破坏方式。Mohsen Shahawy等对T形截面梁进行了试验研究[3]。试验对7根梁进行了预加载，然后粘贴FRP进行加固。试验表明，被加固的钢筋混凝土T形截面梁屈服荷载、极限荷载得

到了提高，预先施加荷载的水平不影响加固梁的受弯承载力。Rabinovitch等[4]分析了端部FRP条带宽度、胶体形状等对加固梁的剥离性能影响。Roof等[5]分析FRP加固梁大小裂缝之间的差距，并最终得出了剥离弯矩的计算方法。Christopher等[6]在考虑断裂力学理论的基础上，研究了裂缝处粘结剪应力的分布，分析得出FRP刚度、粘结面积、构件尺寸以及胶体厚度与构件的剥离破坏有关。我国天津大学的赵彤，谢剑等[7]自1997年起开始研究FRP在建筑工程中的应用，CFRP是他们的主要研究对象。武汉大学进行了3根CFRP板加固钢筋混凝土梁二次受力性能的研

究[8]，该试验对梁预先施加了40%的极限荷载再进行粘贴CFRP，结果表明二次受力情况下，承载力提高程度增加，CFRP板存在滞后应变。……