CFRP加固RC梁非線性有限元分析.pdf

1、碳纖維布(CFRP)加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外土木工程領(lǐng)域研究、開發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)，由于其具有耐腐蝕、施工簡(jiǎn)便快速、幾乎不改變加固結(jié)構(gòu)外形以及加固效率高、經(jīng)濟(jì)效益好等諸多的優(yōu)點(diǎn)，近年來這項(xiàng)新技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。目前，對(duì)于CFRP加固混凝土受彎構(gòu)件的研究主要集中在實(shí)驗(yàn)和經(jīng)典理論分析方面，而在計(jì)算機(jī)仿真分析領(lǐng)域還有待于加強(qiáng)。 為了研究CFRP對(duì)受彎梁加固后梁承載力提高的幅度，尤其是CFRP的粘貼面積對(duì)加固效果的影響，本文采用試

2、驗(yàn)研究和有限元分析相結(jié)合的方法，對(duì)外貼CFRP加固的鋼筋混凝土受彎梁進(jìn)行了分析和研究。 本文首先介紹了結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展以及CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀，并對(duì)CFRP材料和粘結(jié)樹脂的材料特性做了系統(tǒng)的闡述。 本文在介紹鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)非線性有限元分析理論和建模技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用有限元方法，確定適當(dāng)?shù)臄?shù)值模型(分離位移協(xié)調(diào)式模型)，選擇合適的材料單元(其中混凝土選用SOLID65單元，鋼筋選用LINK8單元，碳纖維布

3、選用SHELL41單元)，設(shè)定正確的模擬參數(shù)(包括混凝土、鋼筋、碳纖維布的彈性模量、泊松比、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系等)，通過多次的試算，建立合理的非線性有限元試驗(yàn)梁模型，對(duì)10根混凝土梁進(jìn)行了抗彎承載力非線性分析，得出了它們的荷載—撓度曲線。 將有限元分析的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，通過對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，兩種計(jì)算結(jié)果的差異在15％以下，并從彈塑性理論和有限元理論兩個(gè)角度詳細(xì)科學(xué)的描述了兩者之間產(chǎn)生差異的原因