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近年来,随着国家日益富强,人民生活水平的不断提升,国家对基础建设投入在逐年递增,尤其在桥梁建造方面,现在全国共有桥梁已经达到上百万座,因此服役桥梁数目也在变多,对现有桥梁构件加固已经迫在眉睫,碳纤维复合材料具有质量轻、强度高的优点并且抗氧化性强,被广泛用于结构加固或桥梁建造上。本文通过对七片预应力CFRP加固混凝土梁进行了抗弯静载试验,对比了施加不同预应力CFRP板加固混凝土梁的开裂荷载、极限荷载、跨中挠度、梁顶混凝土应变、钢筋应变、CFRP应变以及最终破坏模式等I工作性能,分析了 CFRP板初始预应力度对这些受力性能的影响。提取试验得出的一些参数,采用ANSYS仿真软件对预应力CFRP加固混凝土构件建立数值模型,同时结合相关文献理论进行比对分析,主要工作如下:(1)首先介绍常用的加固方法和国内外碳纤维加固技术的研究现状,阐述预应力CFRP加固梁的意义。(2)对CFRP抗弯加固混凝土梁的受力进行理论分析与计算。分析碳纤维板抗弯加固梁的几种破坏模式的机理,其中重点分析了CFRP抗弯加固梁发生端部界面剥离和中部裂缝剥离两种破坏模式,并提出合理计算公式。(3)采用施加不同预应力大小的碳纤维片材加固混凝土梁进行试验,通过比较不同加固梁的裂缝发展走向、跨中挠度、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载以及梁的破坏形态等试验参数,分析预应力水平对加固梁的抗弯性能的影响以及混凝土梁最终破坏模式。(4)使用ANSYS建立分离式数值分析模型,包括考虑碳纤维与混凝土界面粘结滑移和不考虑碳纤维与混凝土界面粘结滑移两种模型,将两种数值模拟结果与试验结果对比分析。(5)结合大量学者的理论研究及公式计算,试验结果与ANSYS数值模拟结果进行对照剖析,预应CFRP加固混凝土梁相对于非预应力加固混凝土梁的优势是显著提高了梁的开裂荷载,有效提高梁屈服荷载和极限荷载,同时,施加预应力可以延迟裂缝的的开展和降低梁的跨中挠度。