嵌入cfrp板条加固钢筋混凝土梁抗剪性能研究

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1、嵌入CFRP板条加固钢筋混凝土梁抗剪性能研究-->第1章绪论1.1概述大多数国家的基建大体要经历三个主要阶段：大规模的新建阶段；新建与维修并举阶段；旧建筑物维修阶段。近些年来，主要发达国家已进入到第三阶段。我国自改革开放以来，基建规模迅猛发展，我国开始进入到到第二阶段。在老旧结构维修改造方面，发达国家已经有相当多的案例。1980年，英国维修与改造建筑物的工程量占据该国的建筑工程总量的67%左右[1]；在丹麦，新建建筑的投资大约只占维修加固建筑的投资的1/6[2]；在美国，40%的桥梁公路老化需要维修加固

2、或更换[3]。我国在逐步进入到新建建筑与维修加固并举的阶段。随着人们生活水平的提高，人们对建筑物的安全性、适用性和耐久性越来越关注。在以下情况我们需对建筑物进行维修加固：(1)我国的建筑设计基本年限是50年，从建国之后的建筑距现在已经有许多达到50年以上，已经达到30—50年之间的建筑也有很多。(2）使用功能发生变化、施工错误，遇到风灾、火灾、地震等灾害以及化学侵蚀、物理侵蚀等因素影响需要对建筑物进行加固和维修[4]。通过适宜的技术对建筑物进行加固和维修能满足建筑物的适用性、安全性和耐久性的要求，从而继

3、续服务社会。.......1.2混凝土结构常用的加固方法中人们对混凝土结构加固的方法在不断地研究与探索，混凝土结构加固的方法主要有以下几种：外包钢：将型钢包在混凝土柱的四周。它几乎使构件截面尺寸不增加，但混凝土柱的承载力有较大提高。干式作业法和湿式作业法一般是常见的两种施工方法，干式作业法是在混凝土柱的四周直接包上角钢或者型钢。由于型钢和混凝土之间没有连接，因此不能保证结合面处能够传递剪力。湿式加固法，一是以环氧树脂为胶体将角钢和混凝土柱粘贴在一起。二是在角钢和混凝土留有间距的中间浇筑混凝土，使角钢和混

4、凝土有效的结合。增大截面法[5]：是把构筑物或结构构件的截面面积加大的加固方法，它不仅能使被加固构件的承载力得到提高，而且还能使截面刚度增大，自身的频率得到改善，提高正常使用阶段的某些性能。因此，在混凝土梁、板、柱中广泛的应用这种加固方法。体外预应力加固[6]：在混凝土结构外施加预应力索的加固形式叫做体外预应力加固。体外预应力实质就是将粗钢筋、钢绞线等作为施加荷载的器具，对构件进行体外加载，进而使构件产生负弯矩抵消构件部分外部荷载，提高构件承载力。置换混凝土加固法[7]：主要是由于正在施工或现有的混凝土

5、构件存在着蜂窝、疏松和裂损等缺陷或是混凝土强度偏低，因而采用去除的办法把劣质和有缺陷的混凝土剔除掉置换成优质的混凝土以此达到提高强度的作用。..........第2章有限元模型的建立2.1概述现在在土木工程界进行研究工作主要有两种方法：第一种，试验分析方法；第二种，有限元模拟方法。试验分析方法是最常见的方法，使我们直观的看到结构构件的破坏过程，裂缝的走向，为科研工作提供了坚实的基础。然而，试验也不是万能的，也存在着一定的局限性。在进行研究试验中，试验经费的限制、试验水平的限制和试验条件的限制都阻碍科研工

6、作，试验研究耗费的人力、物力和财力也是不可小觑的。另外，很多实际条件的简化，如荷载加载的简化，边界条件的简化以及构件尺寸的缩小这些都是影响试验结果的因素。随着社会的发展和电脑的普及，有限元软件得到了空前的发展。有限元软件模拟节省了大量的人力、物力、财力并且规避了客观条件的影响，使得在试验中难以实现的研究，在有限元分析中能得以实现。因此，有限元模拟在学术研究中发挥着越来越重要的作用。........2.2ABAQUS功能介绍ABAQUS在许多国家都得到了广泛的应用，它涉及的领域包括汽车、电器、船舶、航空航

7、天、水利机械和土木等。ABAQUS单元库的资源也非常丰富，可以用来模拟各种形状和复杂的几何图形，在单元库中的材料模型库中也拥有着大量的材料资源，可以用来模拟大多数的工程材料，例如钢筋混凝土材料、地质材料、可压缩性的泡沫材料，碳纤维材料、橡胶、金属等。ABAQUS较其他有限元软件如ANSYS、SAP2000等使用简便，复杂的模型很容易建立起来。对于大多数的数据模拟，只需建立几何模型、设定材料属性、设定边界条件和荷载工况等数据。对非线性分析，ABAQUS能自动的选择合适荷载增量和收敛准则，在分析过程中不断地

8、调整这些参数，以此来保证结果的准确性。.............第3章有限元模拟结果分析..........263.1有限元模型.....263.2变形云图.........313.3承载力分析.....323.3.1模拟梁极限承载力与试验梁极限承载力比较分析......323.3.2有限元模拟梁极限承载力分析......323.4刚度分析.........363.4.1有限元模拟梁和试验梁刚度对比分析..........363.4.2有限