高小育，段 海，杨正朴，李兆阳，刘永健

(长安大学 公路学院，陕西 西安 710064)

0 引 言

传统的钢结构或者构件的加固方法主要包括螺栓连接、焊接、粘钢加固等[1]。这些加固方法所带来的焊接残余应力、截面削弱、应力集中等诸多问题是不容忽视的。碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP)由于具有足够大的刚度、优越的抗腐蚀和抗疲劳性能以及加固施工工艺上的诸多优势，能够很好地弥补传统钢结构加固方法的不足[2-3]。现有的关于CFRP粘贴加固钢结构的理论及试验研究大多集中在梁的受弯加固[4-6]、疲劳加固[7-8]、轴压短柱加固[9-10]以及CFRP与钢材之间界面性能研究[11-12]等，而关于CFRP加固长钢管轴压构件的研究开展较少，因此进一步研究CFRP加固长钢管的轴压性能，分析CFRP的受力机理，提出一种较为可靠的研究此类加固构件轴压承载力及变形的方法是十分必要的。

目前已有的试验初步表明CFRP可以有效增强受压钢管的承载力[12-17]。CFRP加固长钢管轴压性能的研究通常采用数值分析方法，Shaat等[18]、彭福明等[19]、魏劭杰等[20]分别采用纤维模型法、ANSYS、ABAQUS有限元软件对CFRP加固轴压构件进行了模拟。现有研究鲜有对CFRP的受力状态及加固机理做具体分析。同时由于CFRP的特殊性，如脆性破坏、材料的各向异性、抗拉抗压力学性能的差异性以及CFRP与钢材之间复杂的界面行为等，都给数值模拟带来很大的障碍，不利于此类构件的研究应用。因此，本文欲依托CFRP加固长圆形钢管轴压试验结果，对CFRP的受力状态进行分析并提出一种CFRP加固长圆形钢管轴压承载力的简化计算方法。……