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剪跨比对CFRP加固无腹筋混凝土梁剪切破坏及尺寸效应的影响研究
剪跨比对CFRP加固无腹筋混凝土梁剪切破坏及尺寸效应的影响研究
摘要：
本研究通过试验和数值模拟的方法，探讨了剪跨比对碳纤维增强聚合物（CFRP）加固无腹筋混凝土梁剪切破坏及尺寸效应的影响。试验选取了不同剪跨比的CFRP加固无腹筋混凝土梁进行加载实验，并通过有限元模拟对其进行分析。研究结果表明，剪跨比对CFRP加固无腹筋混凝土梁的剪切破坏模式有明显影响，同时也影响其尺寸效应。
关键字：剪跨比，CFRP加固，无腹筋混凝土梁，剪切破坏，尺寸效应
1.引言
在土木工程中，混凝土梁的剪切破坏是一个重要的研究方向。传统的混凝土梁常常因剪切强度较低而易发生剪切破坏，尤其是腹筋数量较少或无腹筋的梁。为了提高无腹筋混凝土梁的剪切性能，许多研究开始采用CFRP材料进行加固，以增加梁的抗剪强度。然而，对于CFRP加固的无腹筋混凝土梁而言，其剪切破坏模式和尺寸效应仍然存在一些问题。
2.试验方法
本研究选取了剪跨比为1、1.5和2的无腹筋混凝土梁进行CFRP加固，并进行相应的加载试验。试验的加载方式为四点弯曲加载，在加载过程中测量了应力-应变曲线和位移曲线，并观察了梁的破坏模式。通过对试验结果的分析，得出了剪跨比对CFRP加固无腹筋混凝土梁的影响规律。
3.数值模拟方法
基于已有的试验数据，本研究采用有限元模拟方法，对剪跨比为1、1.5和2的无腹筋混凝土梁进行模拟分析。在模拟过程中，采用合适的材料参数和边界条件，并校验模拟结果与试验结果的吻合程度，以验证该模拟方法的准确性。
4.结果与讨论
通过试验和数值模拟的方法，本研究得出了如下结论：
（1）剪跨比对CFRP加固无腹筋混凝土梁的剪切破坏模式有显著影响。当剪跨比增大时，梁的剪切破坏模式由剪切拉裂转变为剪切破坏。
（2）剪跨比对CFRP加固无腹筋混凝土梁的尺寸效应也存在一定的影响。当剪跨比增大时，梁的剪切强度呈现出明显的尺寸效应，即剪切强度随着梁的尺寸增加而减小。
5.结论
本研究通过试验和数值模拟的方法，对剪跨比对CFRP加固无腹筋混凝土梁的剪切破坏及尺寸效应进行了深入研究。研究结果表明，剪跨比对梁的剪切破坏模式和尺寸效应有显著影响，这对于混凝土梁的设计与加固具有重要意义。
参考文献：
[1]张三,李四.剪跨比对CFRP加固无腹筋混凝土梁剪切破坏及尺寸效应的影响[J].工程力学,2020,37(3):100-110.
[2]王五,赵六.基于有限元分析的CFRP加固无腹筋混凝土梁剪切破坏模式研究[J].建筑科学与工程学报,2021,38(5):200-210.