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1、玻璃钢板加固既有混凝土梁界面应力分析第33卷第1期2007年2月四川建筑科学研究SichuanBuildingScience79玻璃钢板加固既有混凝土梁界面应力分析段敬民,丁亚红,曾宪桃(1.西南交通大学力学博士后流动站,I~tJIl成都610031;2.河南理工大学土木工程学院,河南焦作454000)摘要:对玻璃钢板加固既有混凝土梁界面应力进行了理论计算和有限元分析,研究了不同玻璃钢板长度,厚度对界面应力的影响,得到了界面应力随玻璃钢板长度,厚度变化的规律.有限元计算结果与理论结果吻合较好.关键词:玻璃钢板;加固;界面应力中图分类
2、号:TU375.1文献标识码:A文章编号:1008—1933(2007)01—0079—04TheorycalculateandfiniteelementanalysisoftheinterfacestressinconcretebeamsstrengthenedbyGFRPDUANJingmin,DINGYahong,ZENGXiantao(1.SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031China2.HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000,China
3、)Abstract:Thepaperfocusesontheorycalculateandfiniteelementanalysisoftheinterfacestressinconcretebeamsstrengthenedbygluingglass—fiber—reinforcedplastic(GFRP)plates.TheinterfaceStreSSthatisinfluencedbydifferentlengthandthicknessofGFRPisinvestigated.Theregularityofinterfa
4、cestresswiththedifferofdifferoflengthandthicknessofGFRPplates.ComparisonbetweenFEMdatesandtheorydatasshowthatresultissatisfactory.Keywords:GFRPplate;strengthened;interfacestressO前言近年来用FRP片材加固钢筋混凝土梁在国际上深受重视,并已获得了较多的应用和发展.FRP复合材料因为具有重量轻,耐腐蚀,强度高,施工方便,不减少梁下净空等而深受人们的重视和推崇.因
5、为玻璃钢板加固混凝土梁是由4种材料组成的,其受力及变形都比较复杂,但就目前的研究状况来看,大都是在弹性理论基础上假定应力沿胶层厚度为常量,并且,忽略了板条端部的应力奇异现象而得到的计算界面应力的理论公式,而试验的方法既受环境因素又受人为因素的影响,所以,试验数据和理论推导的结果都不同程度地存在有较大的误差.但用有限元法就不存在这些问题,因此,本文作者在加收稿日期:2005-07—18作者简介:段敬民(1966一),男,河南洛阳人,副教授,博士后,主要从事既有工程结构的评估,诊断与加固理论研究.基金项目:高等学校优秀青年教师教学科研奖
6、励计划项目(AO110719950102);河南省自然科学基金项目(03l1051600)E—mail:duanjm@hpu.edu.cn固混凝土梁试验研究的基础上,用ANSYS软件对玻璃钢板厚度,长度变化对界面应力的影响做了深入地分析计算,并借助先进的计算机图形显示技术,得到了加固混凝土梁在外荷载作用下的应力等值线图(应力等值线方法可清晰地描述一种结果在整个模型中的变化,可以快速确定模型中的"危险区域").从这些图形中可以直观地看到加固梁受荷载后的各种状态,为进行合理的设计提供形象的依据.1试验研究分析分析研究表明,粘贴在混凝土梁
7、底的玻璃钢板与混凝土之间可能产生的最大粘接剪应力与梁所承受的剪力成正比,与玻璃钢板宽度b.及梁截面的有效高度h.成反比,因此,在减少梁所承受的剪力,增大梁的有效高度的情况下,应尽量加大玻璃钢板的宽度,即粘贴玻璃钢板的长度与其厚度是相关的,玻璃钢板中应力及玻璃钢板与混凝土之间粘接剪应力随玻璃钢板的长度和厚度变化而变化,为此,设计了一组变参数复合材料玻璃钢板加固的混凝土梁,并对这一组梁进行静载行为试验研究.四川建筑科学研究第33卷1.1模型梁的设计与制作…根据混凝土梁的构造要求,并考虑模板尺寸及施工方便,用于静载行为研究的混凝土小梁规格
8、可以设计为100mm×200mm×1200mm,混凝土保护层厚度n.=n=35mm,纵筋选用2qbl4(A=308mm),架立筋选用2咖8(A=101mm),箍筋选用@50mm(A=57mm).在不考虑胶粘剂本身厚度的情况下,待混凝土
