FRP加固混凝土梁剛度及變形非線性有限元分析.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)隨著時(shí)間慢慢出現(xiàn)風(fēng)化、開裂等各種問題，部分結(jié)構(gòu)不能達(dá)到正常使用要求，存在安全隱患，另外，出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)裂縫會(huì)引起人們心理上的恐慌。為了使建筑結(jié)構(gòu)繼續(xù)安全使用，減少拆蓋經(jīng)費(fèi)，充分發(fā)揮其使用價(jià)值，通常情況下對(duì)此類建筑物采取加固或改造建設(shè)。FRP(Fiber Reinforced Plastic/Polymer，縮寫FRP)作為近幾年應(yīng)用最為廣泛的加固材料之一，在加固和改造工程中越來越受青睞。FRP包括 CFRP(Carbon Fib

2、er Reinforced Polymer/Plastic)、GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer/Plastic)以及AFRP(Aramid Fiber Reinforced Polymer/Plastic)等多種材料，本文主要選取CFRP和GFRP為加固材料，研究鋼筋混凝土梁加固后的變形和剛度以及裂縫分布情況，主要內(nèi)容如下：
　　1.本文依據(jù)本項(xiàng)目的混凝土加固梁抗彎試驗(yàn)確定出有效合理的 FRP

3、加固混凝土梁變形及剛度分析的非線性有限元分析方案。詳細(xì)分析了材料的本構(gòu)關(guān)系和混凝土的破壞準(zhǔn)則，緊接著又對(duì)基于ANSYS軟件的模型參數(shù)、網(wǎng)格劃分以及加載設(shè)置加以討論，建立與試驗(yàn)中混凝土梁相對(duì)應(yīng)的有限元仿真模型。
　　2.依據(jù)數(shù)值模型，對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)行有限元分析，同時(shí)對(duì)不同長(zhǎng)度的碳纖維板加固梁進(jìn)行模擬。并將有限元模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，分析各種參數(shù)（如纖維粘貼長(zhǎng)度、纖維粘貼層數(shù)、纖維種類等）變化對(duì)鋼筋混凝土梁加固效果的影響。
　

4、　3.由對(duì)比分析可知，粘貼FRP可以提高混凝土梁的極限承載力、減小梁撓度變形、減緩梁受拉區(qū)裂縫的發(fā)展，承載力提高并不是線性增加，增長(zhǎng)趨勢(shì)慢慢平緩；CFRP片材對(duì)梁的加固效果好于GFRP，但前者加固成本高出后者幾倍；相同的FRP片材對(duì)低配筋率的混凝土梁加固效果更好，F(xiàn)RP片材利用率較高，但梁的受彎承載力提高的同時(shí)延性也會(huì)相對(duì)降低。
　　4.分析結(jié)果表明，有限元分析可以很好的模擬混凝土梁的變形及開裂過程，且與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合，可以對(duì)一