外包鋼加固鋼筋混凝土構(gòu)件的計(jì)算及有限元分析.pdf

1、隨著建筑物的逐漸老化，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全可靠性已逐漸成為土木工程領(lǐng)域普遍關(guān)注的問題。外包鋼加固是提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全度、減少事故隱患，延長結(jié)構(gòu)使用壽命的有效方法。隨著有限元計(jì)算理論日趨成熟，有限元分析軟件ANSYS已被廣泛地應(yīng)用于各種類型的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件分析；用ANSYS還能夠較好地模擬結(jié)構(gòu)受力發(fā)展的全過程，從而為試驗(yàn)和工程應(yīng)用提供參考。 本文首先采用了《混凝土加固技術(shù)規(guī)范》中建議的實(shí)用計(jì)算方法，對(duì)外包鋼加固鋼筋混凝土梁、柱

2、的承載力進(jìn)行計(jì)算。而后將承載力的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，比較了灌漿與否對(duì)外包鋼加固混凝土構(gòu)件受力性能的影響，論證了灌漿的必要性，對(duì)加固方法的選用提出了合理化的建議。然后，通過對(duì)包鋼加固鋼筋混凝土梁在使用荷載下的應(yīng)力、應(yīng)變分析，給出了外包鋼加固混凝土梁撓度的簡化計(jì)算方法，通過與現(xiàn)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，說明該方法具有較強(qiáng)的可行性。最后，本文基于大型有限元分析軟件ANSYS，就鋼筋混凝土有限元模型的類型及其中的各種單元和材料的本構(gòu)關(guān)系作

3、了介紹，并結(jié)合兩個(gè)試驗(yàn)，運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)濕式外包鋼加固鋼筋混凝土梁、普通鋼筋混凝土柱和濕式外包鋼加固鋼筋混凝土柱進(jìn)行了三維非線性有限元分析。 通過將有限元計(jì)算的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的比較分析，說明所選的有限元模型合理，能較好地再現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的受力狀況及裂縫的形成和發(fā)展，進(jìn)而利用有限元分析結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能和破壞機(jī)理進(jìn)行了分析。由此可見，非線性有限元分析對(duì)于減少試驗(yàn)工作，獲取可靠數(shù)據(jù)，擴(kuò)大工程應(yīng)用都具有十分重要的意義。