碳纤维增强聚合物(CFRP)-钢板多螺栓连接的拉伸性能与损伤机制研究

在钢结构加固工程中，来自国内的研究团队针对碳纤维增强聚合物(CFRP)-钢板螺栓连接的力学性能展开研究，通过建立有限元(FE)模型系统分析了螺栓类型、数量、端距及孔距等参数对连接性能的影响。研究发现凸头螺栓比沉头螺栓承载力高17.8%–25.5%，三螺栓接头极限载荷较单螺栓提升170.9%，揭示了承载破坏是主要失效模式，为工程优化提供了重要依据。

　　

当碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)与钢板通过多螺栓连接时，其力学表现犹如精密交响乐——每个螺栓都是影响整体性能的关键音符。研究团队运用有限元(Finite Element, FE)建模技术，解码了这种特殊接头的破坏密码。

凸头螺栓展现出惊人的"抗压天赋"，其极限承载力比沉头螺栓高出17.8%到25.5%。当螺栓数量从1个增加到3个时，接头的承载能力实现170.9%的惊人飞跃，这堪比材料界的"团结力量大"效应。不过螺栓孔周围复杂的应力集中现象，会让CFRP板产生不同程度的"压力纹身"——即承载破坏。

有趣的是，增大端距和孔距就像给接头"松绑"——不仅承载力提升，损伤程度也会减轻。这些发现通过CFRP板数值模型中的应力分布图谱获得验证，为工程实践提供了可靠的"设计指南针"。