FRP材料加固混凝土重力壩數(shù)值模擬研究.pdf

1、在高烈度地震作用下，混凝土重力壩的抗震性能直接關(guān)系到下游工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，具有特別重大的現(xiàn)實(shí)意義。目前我國大壩的抗震措施主要是補(bǔ)強(qiáng)加固，因此加固材料也就成為了研究的主要課題之一。近年來，新型復(fù)合材料FRP(FiberReinforcedPolymer)在土木工程結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)中已有較廣泛的應(yīng)用，本文以Koyna混凝土重力壩為研究對象，通過數(shù)值模擬探討了FRP局部增強(qiáng)措施應(yīng)用于混凝土大壩后對于其抵抗靜動(dòng)荷載性能的改善效果。具

2、體研究內(nèi)容包括:
　　(1)建立了FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型。其中混凝土采用多線性等向強(qiáng)化模型模擬，F(xiàn)RP布假定為線彈性材料，界面采用陸新征簡化模型模擬。通過文獻(xiàn)中梁的試驗(yàn)結(jié)果對模型進(jìn)行驗(yàn)證，著重分析FRP布加固前后梁的裂縫分布及破壞形態(tài)、加固梁在不同荷載下FRP布的受力情況以及FRP布與混凝土界面的粘結(jié)滑移機(jī)理。數(shù)值計(jì)算的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，證明了該模型的有效性，為下文FRP加固混凝土大壩的模擬提供了理論依據(jù)。
　

3、　(2)FRP片材加固混凝土重力壩研究。以koyna重力壩為例，研究FRP片材對壩踵及壩頭折坡附近區(qū)域進(jìn)行加固的效果和機(jī)理。首先通過大壩在水頭超載作用下的破壞分析，對FRP的靜力加固效果進(jìn)行了研究;進(jìn)而通過混凝土重力壩實(shí)測地震激勵(lì)下的非線性響應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，研究了FRP材料的抗震加固效果。通過比較靜動(dòng)力荷載下壩體布置和未布置FRP片材兩種情況下的裂縫分布形態(tài)、裂縫延展過程、壩頂位移以及位移加速度、壩體主應(yīng)力分布等響應(yīng)，揭示FRP片材