基于接觸非線性仿真模擬的CFRP加固RC梁受彎性能研究.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)加固修補混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是一項新興的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),它是利用樹脂類膠結(jié)材料將碳纖維材料粘貼于混凝土表面,從而達(dá)到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補強(qiáng)加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的,由于碳纖維材料的輕質(zhì)、耐腐、高強(qiáng)及施工便利,在加固領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。
　　為了研究碳纖維對受彎梁加固后梁承載力提高的幅度,尤其是碳纖維的粘貼面積對加固效果的影響,本文采用試驗研究和理論分析相結(jié)合的方法,對外貼碳纖維布加固的鋼筋混凝土受彎梁進(jìn)行了分析和研究

2、。
　　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,運用有限元方法,確定適當(dāng)?shù)臄?shù)值模型,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,碳纖維布選用SHELL41單元,接觸單元選用TARGE170和CONTA174),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梁模型。
　　結(jié)果表明:碳纖維加固

3、后,梁的正截面承載力有很大的提高,其中粘貼層數(shù)對加固效果有很大的影響,層數(shù)越多提高越大,但這種提高幅度是非線性的。加固后梁的剛度有一定的提高,碳纖維布粘貼層數(shù)對剛度的影響在鋼筋屈服以后比較明顯。將有限元分析的結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,通過對比研究發(fā)現(xiàn),有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好,兩種計算結(jié)果的差異大概在20％,并從彈塑性理論和有限元理論兩個角度詳細(xì)科學(xué)的描述了兩者之間產(chǎn)生差異的原因。
　　本文的有限元模型很好模擬加固梁的力