外包鋼加固鋼筋混凝土構件的計算及有限元分析.pdf

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

2、的承載力進行計算。而后將承載力的計算結果與試驗結果進行了對比分析，比較了灌漿與否對外包鋼加固混凝土構件受力性能的影響，論證了灌漿的必要性，對加固方法的選用提出了合理化的建議。然后，通過對包鋼加固鋼筋混凝土梁在使用荷載下的應力、應變分析，給出了外包鋼加固混凝土梁撓度的簡化計算方法，通過與現(xiàn)有試驗數(shù)據(jù)的對比，說明該方法具有較強的可行性。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關系作

3、了介紹，并結合兩個試驗，運用ANSYS軟件對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行了三維非線性有限元分析。 通過將有限元計算的結果與試驗結果的比較分析，說明所選的有限元模型合理，能較好地再現(xiàn)混凝土結構的受力狀況及裂縫的形成和發(fā)展，進而利用有限元分析結果對結構構件的受力性能和破壞機理進行了分析。由此可見，非線性有限元分析對于減少試驗工作，獲取可靠數(shù)據(jù)，擴大工程應用都具有十分重要的意義。