预应力cfrp加固钢筋混凝土受弯构件的抗力概率模型研究

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1、第29卷第7期Vol.29No.7工程力学2012年7月July2012ENGINEERINGMECHANICS107文章编号：1000-4750(2012)07-0107-10预应力CFRP加固钢筋混凝土受弯构件的抗力概率模型研究112刘扬，彭晖，尚守平(1.长沙理工大学土木与建筑学院，湖南，长沙410114；2.湖南大学土木工程学院，湖南，长沙410082)摘要：预应力CFRP加固混凝土结构技术因其在材料性能利用方面的优越性能已成为CFRP加固的热点方向，其中预应力CFRP加固结构的可靠性是这一方向研究的重要内容。该文分析了影响预应力CFRP板加固钢筋混凝土受弯构件承载

2、力的主要变量的概率特征，考虑CFRP板尺寸效应和应力分布的影响，采用Weibull分布推导了CFRP板的极限强度概率分布函数，根据预应力CFRP张拉工艺，分析了预应力损失随机变量，建立了在不同失效模式(破坏形态)下的受弯构件抗力概率模型，并开展了参数敏感性分析，获得各个失效模式下抗力概率模型的主要影响因素。研究结果表明：抗力概率模型是预应力CFRP加固结构的失效概率计算与可靠度校准的重要内容之一，各参数的影响规律与各失效模式的破坏形式密切相关。关键词：预应力；碳纤维板；加固；抗力概率模型；失效模式中图分类号：TU375文献标志码：Adoi:10.6052/j.issn.10

3、00-4750.2010.09.0637PROBABILITYMODELOFTHEFLEXURALRESISTANCEOFREINFORCEDCONCRETEBEAMSSTRENGTHENEDWITHPRESTRESSEDCFRPPLATES112LIUYang,PENGHui,SHANGShou-ping(1.schoolofCivil&Architecture,ChangshaUniversityofScience&Technology,Changsha,Hunan410114,China;2.CivilEngineeringDepartment,HunanUniver

4、sity,Changsha,Hunan410082,China)Abstract:ThetechniqueofstrengtheningconcretestructureusingprestressedCFRPisoneofprimefocusesofthestrengtheningstructurewithFRPinrecentyearsduetoitsabilityofefficientlyutilizationofmaterialstrength,ofwhichthereliabilityofthestructurestrengthenedwithprestresse

5、dCFRPlaminateisakeyissue.InthispaperthestatisticalcharacterofdesignvariablesofreinforcedconcretebeamsstrengthenedwithprestressedCFRPplatesisassessed.Accountingforsizeandstressgradienteffects,Weibulldistributionisusedtodescribetheprobabilitydistributionfunction.Thelossofprestressedloadsisan

6、alyzedconsideringtheprestressingmethod.Theprobabilitymodelsoftheflexuralcapacityareestablishedforthethreefailuremodels,andtheinfluenceofvariablesontheflexuralcapacityisalsostudied.Theprobabilitymodelderivedinthispapercanbeusedasthetheoreticalbasisofthereliabilityanalysisandsafetyassessment

7、ofthestrengthenedstructure.Keywords:prestress;CFRPplate;strengthen;probabilitymodelofresistance;failuremodel———————————————收稿日期：2010-09-06；修改日期：2011-04-24基金项目：国家自然科学基金项目(50608009，51008036)；教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-10-0319)；交通部应用基础研究项目(2006319825070，2010318000006)