预张拉CFRP加固简支梁的动力特性分析

玻璃钢/复合材料 ›› 2017, Vol. 0 ›› Issue (5): 5-10.

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预张拉CFRP加固简支梁的动力特性分析

陈峰¹, 周叮^1*, 刘朵^2,3, 张建东³

1.南京工业大学土木工程学院,南京211816;
2.河海大学土木与交通学院,南京210098;
3.苏交科集团股份有限公司,南京211112

收稿日期:2016-10-20 出版日期:2017-05-28 发布日期:2017-05-28
通讯作者: 周叮(1957-),男,教授,博导,主要从事结构动力学和复合材料力学方面的研究,dingzhou57@yahoo.com。
作者简介:陈峰(1992-),男,硕士生,主要从事复合材料结构方面的研究。
基金资助:
973计划课题(2012CB026205);江苏省属高校自然科学研究重大项目(12KJA580002);江苏省交通厅重大专项(2014Y01)

DYNAMIC ANALYSIS OF SIMPLY SUPPORTED BEAMS STRENGTHENED WITH PRETENSION CFRP SHEETS

CHEN Feng¹, ZHOU Ding^1*, LIU Duo^2,3, ZHANG Jian-dong³

1.Nanjing Tech University, Nanjing 211816, China;
2.Hohai University, Nanjing 210098, China;
3.JSTI Group, Nanjing 211112, China

Received:2016-10-20 Online:2017-05-28 Published:2017-05-28

摘要/Abstract

摘要： 采用弹性力学方法分析预张拉CFRP加固简支梁的动力特性,研究各参数对加固梁自由振动特性的影响。首先将简支梁和CFRP沿界面分开,基于二维弹性力学理论对梁进行动力学分析,利用弦理论对预张拉CFRP进行动力学分析,通过界面间应力和位移的连续条件得到频率方程,由行列式搜根法数值计算各阶固有频率,数值结果与有限元软件ANSYS进行了比较,显示出了很好的一致性。研究表明,CFRP的加固效果随层数和预拉力增加而增强。

关键词: 梁, CFRP, 预张拉, 加固, 固有频率

Abstract: The elasticity method was used for analyzing the dynamic characteristics of simply supported beams strengthened with pretension CFRP sheets. The influence of various parameters on characteristics of free vibration of strengthened beams was discussed in detail. Firstly, the strengthened beam was divided into two parts: bare beam and CFRP sheet. The bare beam was studied based on two-dimensional elasticity, and the CFRP sheet was analyzed by the method of string theory. According to the continuity of the displacements and the stresses between the two parts, frequency equation of strengthened beams was obtained. Eigen-frequencies were given by the searching root method of determinant. Excellent consistency of the present solutions and the finite element solutions from the program ANSYS has been observed. The analysis shows that along with the increase of the layers and the pretension force, the reinforcing effect of CFRP on dynamic characteristics of simply supported beams increases.

Key words: beam, CFRP, pretension, strengthening, natural frequency

中图分类号:

TB332

陈峰, 周叮, 刘朵, 张建东. 预张拉CFRP加固简支梁的动力特性分析[J]. 玻璃钢/复合材料, 2017, 0(5): 5-10.

CHEN Feng, ZHOU Ding, LIU Duo, ZHANG Jian-dong. DYNAMIC ANALYSIS OF SIMPLY SUPPORTED BEAMS STRENGTHENED WITH PRETENSION CFRP SHEETS[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2017, 0(5): 5-10.

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预张拉CFRP加固简支梁的动力特性分析

DYNAMIC ANALYSIS OF SIMPLY SUPPORTED BEAMS STRENGTHENED WITH PRETENSION CFRP SHEETS

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