2013年8月下 施工技术 第42卷第16期 CONSTRUCTIONTECHNOLOCY DOI:10. 7672/sgjs2013160005 碳纤维布加固受弯钢梁力学性能分析* 王春江'，李向民²，侯凤国'，许清风²，姜震宇 （1.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240； 2.上海市建筑科学研究院上海市工程结构新技术重点实验室，上海200032） [摘要】首先对不同加载方式和不同加固模式下的碳纤维增强复合材料加固H型受弯钢梁进行了2组对比试验， 并对试验结果进行了综合分析。
在此基础上，应用扩展有限元法（extendedfinite elementmethod，XFEM）建立了 载力、胶层界面应力和开裂损伤等力学特性。
分析结果表明，扩展有限元法对CFRP加固受弯钢梁力学性能的研究 具有较好的适用性。
[关键词]加固；扩展有限元法；碳纤维布；界面应力；损伤；开裂 [中图分类号】TU398；TU532 [文献标识码]A [文章编号〕1002-8498（2013）16-0005-03 Mechanical Analysis of theFlexural Steel BeamsStrengthenedwith CFRP Wang Chunjang'，Li Xiangmin²，HouFengguo'，XuQingfeng²，Jiang Zhenyu （1.School of Nasal Architecture，Oean&CivilEngineering，ShanghaiJiaotong University， Shanghai 200240,China;2. ShanghaiKey Laboratory ofNew Technology for Engineering Structures,SRIBS,Shanghai 200032,China) Abstract:In this paper， the authors pared experiments of H-shape beams strengthened with CFRP in two different loading conditions and different reinforcement scheme.The test results were synthesized in details.On the base of above extended finite element method(XFEM)，the numerical model for H-shape flexural steel beams with initial crack strengthened with CFRPwere given out.The ultimate load bearing capacity，glue interfacial stress and crack analysis were presented for the bonded models with different initial damage and without initial damage. The test and analysis results demonstrate that XFEM model is applicable for the mechanical analysis of flexural steelbeams strengthened with CFRP. Key words;strengthening;XFEM；CFRP；interface stress; damage；crack 碳纤维增强复合材料（CFRP）因具有轻质高 本文基于扩展有限元方法（XFEM），采用黏聚 强、防腐耐久、方便施工、适用面广等优点，在工程力模型"，并假定胶层与翼缘以及胶层与CFRP布 加固中得到广泛应用。
采用CFRP对钢梁进行加 有足够的黏结力，针对无损伤和有损伤的CFRP布 固，要想得到理想的加固效果，可通过提高CFRP对 加固受弯钢梁的胶层体开裂情况，分析了钢梁在不 钢材的弹性模量比，或把作用于钢结构上的静荷载 同工况下的胶层应力状态、裂缝扩展和分布情况， 转移到CFRP承担；以及允许钢结构发生较大的塑 以及加固后构件整体的力学性能。
性变形。
由此可见，对CFRP加固钢梁力学性能的 1扩展有限元法基本原理 应用，关键在于控制端部和裂缝开展处的应力。
目 扩展有限元法是Belytschko和Moes等[在20 前国内外已经进行了很多研究工作（，研究的重 世纪90年代，基于单位分解理论提出的研究成果。
点是分析胶层界面剪应力、正应力分布情况和协同 相...
