FRP網(wǎng)格增強ECC加固混凝土柱受壓性能數(shù)值分析.pdf

1、新型工程用水泥基復合材料（Engineered Cementitious Composites,ECC）具有超高韌性和抗裂性能好等優(yōu)越性能，纖維編織網(wǎng)（FRP grid，簡稱FRP網(wǎng)格）具有輕質(zhì)高強、施工方便、可以用于惡劣環(huán)境的施工等優(yōu)點，采用結合兩者優(yōu)點的FRP網(wǎng)格增強ECC復合材料加固混凝土柱，將使加固柱獲得更高性能。然而，目前關于FRP網(wǎng)格增強ECC加固混凝土柱的研究還很少見諸文獻?；诖?，本文采用有限元軟件ABAQUS，對FRP

2、網(wǎng)格增強ECC加固混凝土圓柱軸心受壓性能進行數(shù)值模擬分析，為該復合材料在加固混凝土結構中的應用提供理論支持，具有重要的科學意義和工程應用價值。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）采用有限元軟件ABAQUS，對已有文獻中FRP布加固混凝土柱抗壓試驗、鋼筋網(wǎng)片增強ECC加固鋼筋混凝土柱抗壓試驗和FRP網(wǎng)格增強ECC薄板抗彎試驗進行數(shù)值模擬分析，與相應試驗結果相比較，選取出和試驗結果相符合的各材料本構模型及有限元整體模型，為論文后續(xù)研究奠定基

3、礎。
　?。?）以ECC厚度、FRP網(wǎng)格尺寸和混凝土強度等級為變量，對FRP網(wǎng)格增強ECC加固混凝土圓柱軸心受壓性能進行數(shù)值模擬計算。分析了加固柱破壞形態(tài)；繪出了加固柱荷載-位移、混凝土應變、ECC拉應變及FRP網(wǎng)格拉應變曲線；計算結果表明，在復合材料約束下，加固柱上升段的峰值承載力得到較大提高，對應的峰值位移稍有提高；在承載力下降階段，則表現(xiàn)出良好的變形能力。
　?。?）分析ECC厚度、FRP網(wǎng)格尺寸和混凝土強度等級三種因

4、素對加固效果的影響，結果表明：隨著ECC厚度增加，加固柱的峰值承載力呈線性增長；隨著FRP網(wǎng)格減小，加固柱荷載-位移曲線下降段變形能力明顯增加；混凝土強度等級越高，加固柱的峰值承載力越大，且承載力下降段構件承載力衰減速度越快。
　　（4）基于有限元計算結果，綜合考慮ECC和FRP網(wǎng)格復合材料對核心混凝土的側向約束作用，提出FRP網(wǎng)格增強ECC加固混凝土圓柱峰值應力計算模型；采用被廣泛應用的Hogenestod混凝土本構模型，提出F