张耀文 陈豪 黄俊玮

（中国建筑第七工程局有限公司，河南 郑州 450000）

0 引言

近些年来国内外地震频发，我国作为钢筋混凝土框架结构[1]为主导的建筑结构大国，震后结构内部产生的损伤几乎是不可逆的，尤其是以“强柱弱梁”[2-3]的梁上，在地震来临时，跨中弯矩较大，裂缝产生的位置集中在跨中，为避免损伤集中出现在梁跨中，为梁构件的提升一定安全性，提出在梁底部黏贴CFRP 格栅。以CFRP 格栅网格尺寸及厚度为控制变量，研究其加固后RC 梁整体破坏模式及力学性能的变化，提出最优加固模式，为工程实践提供相关指导。

1 模型设计

1.1 试验设计

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010[4]设计钢筋混凝土简支梁确定尺寸，梁长为3000mm，截面尺寸为b×h=200mm×300mm，模型试验中有效计算跨度为2800mm，混凝土设计强度为C30，箍筋选用HRB335，普通钢筋采用HRB400。下部受拉钢筋为2Φ10，箍筋为B6@150，上部架立筋4Φ6，规范要求最小配筋率不小于0.15%，本文设计配筋率为1.14%，满足规范要求。RC 梁截面尺寸图与平面图见图1 与图2。加固材料CFRP(碳纤维格栅)的材料相关材料属性[5]见表1，加固方式采取将CFRP 格栅粘附在混凝土有效跨度之间。试件设计以变换CFRP格栅厚度和尺寸为变量，详见表2。

图1 RC梁平面图

图2 RC梁截面图

表1 CFRP格栅网格

表2 试件设计

1.2 有限元模型建立

基于合理的单元选择，本构关系以及相互作用建立CFRP 格栅加固RC 梁的有限元模型，混凝土应用ABAQUS 中内置的混凝土塑性损伤模型，引入损伤因子能够充分的表达出随荷载增加后，混凝土内部的损伤演化。混凝土依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010[4]提出的受拉及受压本构关系，曲线见图3a 与图3b。……