宁荣 刘小山

摘要：对采用碳纤维板材加固后的试样进行单轴拉伸与抗弯性能试验，获取有效的试验数据。单轴拉伸试验数据表明，碳纤维板材加强后，试样极限承载能力显著提升。基材钢板屈服之前，碳纤维板与钢板共同承担载荷，钢板屈服后，由于两者应变的差距，碳纤维板迅速发生界面分离或断股现象。弯曲性能测试数据表明，碳纤维板材加固后的4mm钢板与6mm基材钢板的抗弯性能基本一致，而其重量只是基材钢板的68%。

Abstract： The tensile and bending experiments of steel members strengthened by CFRP sheets have been carried out. The tensile experiment results show that the ultimate bearing capacity of the specimens strengthened by CFRP sheets are obviously improved. The CFRP sheet and steel plate can beer load together until the steel plate yield. Due to the gap between the strain， interface separation or broken strand take place quickly with the steel plate yield. The results of the bending experiment show that the bending properties are almost consistent between the 4mm steel plate strengthened by CFRP and 6mm steel plate. The weight of the 4mm steel plate  strengthened by CFRP sheet is 68% of that of the 6mm steel plate.

关键词：碳纤维板材;极限承载力;弯曲正应力

Key words： CFRP sheet;ultimate bearing capacity;bending normal stress

中图分类号：U445.72                                    文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）20-0052-03

0  引言

传统的焊接加固技术是目前普遍采用的金属结构加固修复方法，但由于现场焊接会带来一系列问题，如焊接缺陷带来的疲劳问题、焊接加强筋带来的重量问题，同时焊缝附近易于发生电偶腐蚀等[1];近年来随着纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymers，简称FRP）的开发应用与高性能粘接剂的不断改进，人们研究发展了粘接FRP加固损伤结构的技术。碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymers，简称CFRP ）加固修复混凝土结构技术已经成熟并应用于混凝土梁、板、梁柱节点和桥墩等工程结构的加固中，而对粘接CFRP加固修复金属结构这一技术的研究、试验和应用相对来说比较少[2-4]。本文对粘贴了碳纤维板的基材钢板进行单轴拉伸和抗弯性能试验，研究基材钢板与碳纤维板之间的相互作用、样件的破坏现象、纤维板材提高极限载荷的程度等，为碳纤维板材加固钢构件或大型机械设备提供了理论分析与数据支撑，对于金属构件减重具有一定的实际意义。……