
整個過程可分為三個階段:無裂紋階段、裂紋階段和失效階段。
第一階段-無障礙階段
此時混凝土截面應變較小,沿梁高測得的混凝土應變呈線性關系,且應變值較小,與平面截面假定梁一致;受拉鋼筋和CFRP應變較小,鋼筋混凝土梁和鋼筋混凝土梁的應變與受壓區和混凝土的三角形拉應力分布圖相似。
隨著彎矩的增大,由于混凝土的抗拉強度遠小于抗壓強度,混凝土在拉伸區的應力增加較快,混凝土進入塑性階段。拉伸區的應力圖呈曲線狀。當混凝土在開裂時刻的彎矩達到極限拉應變時,截面處于受壓區,受壓應力遠小于其抗壓強度,受壓混凝土基本處于彈性階段,壓應力圖接近三角形分布。
第二階段--裂紋階段
當受拉區的拉伸應變超過極限拉應變時,混凝土的弱截面在拉伸區出現裂縫?;炷亮芽p處的拉應力轉移到鋼筋和碳纖維布上。當時,鋼筋的應力和碳纖維布的應力突然增大。隨著彎矩的增大,裂紋繼續擴展,中性軸位置向上移動。拉伸區的拉伸應力主要受鋼筋和碳纖維布的作用。受壓區混凝土向塑性變形發展,受壓區的應力值呈曲線形。
第三階段--毀滅階段
隨著彎矩的不斷增大,當拉應力達到屈服強度時,裂紋截面的拉應力增量主要由CFRP承擔。彎矩繼續增大,裂縫繼續擴大,中軸位置繼續向上移動,受壓區高度進一步減小,壓應力混凝土增大,混凝土塑性特征更加明顯,壓縮區應力圖的曲線分布較為飽滿。當受壓區的混凝土應變達到極限應變時,碾壓混凝土被碾碎,這標志著鋼筋混凝土梁的破壞。