预应力CFRP加固简支梁的弹性力学解析解

陈超¹，周叮¹，刘朵^2,3，张建东³

1. 南京工业大学土木工程学院2. 河海大学土木与交通学院3. 江苏省交通科学研究院

摘 要：以预应力CFRP加固简支梁为例,研究梁上表面受荷载作用时CFRP预应力和层数对简支梁应力和位移分布的影响。首先,将简支梁和CFRP沿界面切开各自进行分析,基于二维弹性力学理论,对简支梁进行分析;利用受张力的弦变形理论,对预应力CFRP层进行分析。然后,根据梁和CFRP层间的界面应力和位移连续条件以及梁上表面的载荷条件确定待定系数,最终得到CFRP加固简支梁的应力和位移精确解析解。数值结果与有限元软件ANSYS分析高度一致。研究表明CFRP的预应力和层数对简支梁的应力和位移分布均有影响,预应力越大、层数越多,梁的正应力和竖向位移越小。

关键词：简支梁;预应力CFRP;弹性力学解;位移;应力;