碳纖維布加固板的承載力計算和有限元分析.pdf

1、碳纖維復(fù)合材料(CFRP)加固混凝土結(jié)構(gòu)是一種目前比較廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)加固方式。碳纖維布具有重量輕、強度高、易于施工、耐腐蝕性及耐久性強、易于裁剪、施工簡便和經(jīng)濟性好等優(yōu)點。然而,目前對碳纖維材料加固的研究成果側(cè)重于加固鋼筋混凝土梁、柱的抗彎、抗剪、抗壓、抗震方面的研究,而對于加固混凝土板的研究相對較少。因此,深入研究鋼筋混凝土板在粘貼碳纖維片材后的受彎性能,具有較強的工程理論應(yīng)用價值。
　　本文以某實際工程為背景,針對由于使用功能

2、改變而導(dǎo)致局部承載力不滿足要求的鋼筋混凝土板,提出了加固方案,然后采用大型通用有限元軟件ANSYS對加固后的板的應(yīng)力、裂縫以及加固后的板的使用情況進行分析研究,并通過分析結(jié)果確定加固方案的可行性。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　首先,在分析CFRP加固受彎構(gòu)件基本理論的基礎(chǔ)上,提出了碳纖維材料與混凝土受彎構(gòu)件在粘結(jié)后,其正截面受彎的承載力計算公式;并對碳纖維布的受力性能,破壞模式以及碳纖維布極限應(yīng)變的確定進行了探討。
　　

3、其次,對改造后的荷載進行重新計算,對加固方案進行了選擇;總結(jié)歸納了鋼筋和混凝土的本構(gòu)模型,為有限元模擬提供了理論基礎(chǔ)。
　　最后,采用大型通用有限元軟件ANSYS對加固前的板和加固后的板分別建立模型,在相同加載條件下,對于三種粘貼不同層數(shù)碳纖維布的方案,分別分析了碳纖維布所受的應(yīng)力和加固后板的總應(yīng)力,計算了加固后板的撓度值,獲得了三種不同方案下碳纖維布和混凝土板所承擔(dān)的力的大小,結(jié)果表明:隨著纖維布粘貼層數(shù)的增加,混凝土板所受的最