碳纤维复合材加固钢筋混凝土受弯构件平面假设研究

《碳纤维复合材加固钢筋混凝土受弯构件平面假设研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2011年第5期混凝土与水泥制品201lNo55月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSMay碳纤维复合材加固钢筋混凝土受弯构件平面假设研究史瑞英，赵志平，李占巧(河北工业职业技术学院，石家庄050091)摘要：利用大型通用有限元软件ANSYS，对碳纤维片复合材加固钢筋混凝土T形梁的平面假设进行了研究．分析了各级荷栽下横截面上的水平位移。分析结果表明，平面假设在所有情况下均是有效的。关键词：碳纤维复合材；钢筋混凝土T梁；平面假设；仿真模拟Abstract：UsingthelargecommonfiniteelementANSYSsoftware，theplaneass

2、umptionsofcrosssectiononstrengthenedreinforcedconcreteT—beamwithcarbonfiberreinforcedpolymercompositematerialareresearched．Horizontaldisplacementonthecrosssectionunderloadingsisanalyzed．n1eresultsindicatethattheplaneassumptionsofcrosssectionunderallsituationsareavailable．Keywords：Carbonfiberreinfo

3、rcedpolymer(CFRP)；ReinforcedconcreteT—beam；Planeassumptionofcrosssection；Simulation中图分类号：TU528．572文献标识码：A文章编号：1000—4637(2011)O5—40—03O前言部分和碳纤维板材的应力分布分别见图2和图3。在GB50367—2006(混凝土结构加固设计规范》对于均布荷载，极限荷载为1607．5kN，极限弯矩为条文说明第9．2．1条中有这样的内容：“对受弯构件3014．1kN·Ill。的受拉面粘贴纤维增强复合材进行加固时，其截面是否满足平截面假设，持可用和不可用观点各占50％；不过在

4、当前试验研究工作尚不足以做出改变的情况下，仍可加以借用，而不致造成很大问题”。本文利用大型通用有限元软件ANSYS，对碳纤维复合材加固钢筋混凝土T形梁的平面假设进行了研究。利用ANSYS提供的海量信息和丰富的视景系统，分析了各级荷载下不同横截面上的水平位移；图2极限荷载作用下混凝土的纵向应力分布同时运用数理统计理论对平面假设做了定量分析。1仿真模拟设计仿真模拟的案例为装配式普通钢筋混凝土T形梁标准图，设计荷载为公路一Ⅱ级，结构型式为钢筋混凝土简支梁，跨径16m，整体模型见图1。图3极限荷载作用下碳纤维的纵向应力分布2数据的获取与处理2．1截面的选择选择两个截面，截面1位于跨中截面，截面2图

5、1整体模型图位于1／4跨度的截面上。粘贴碳纤维板材的技术指标为：高强度Ⅱ级，截面1节点见图4，截面2节点见图5，重要构件，厚度1．2ram，抗拉强度1000MPa，弹性模2．2加载级别设计量140000MPa。当达到极限承载力时，钢筋混凝土模拟梁加固后的极限荷载为1607．5kN，若按一40一史瑞英，赵志平，李占巧碳纤维复合材料加固钢筋混凝土受弯构件平面假设研究小时，水平位移分布呈典型的直线，即横截面保持5l：0：口“§lI‘为平面。：：a，ii：t：。‘：i：2．4荷载2的数据输出与处理当加固后的梁达到极限荷载1607．5kN时，跨中截面个节点的水平位移，软件输出结果见表1。表1节点位移

6、节点位移节点位移节点位移14118．125567l8．129120318．168120918．132；●I《，14218．12556818．128l20418．147121018．132j'=l14318．122569l8．132120518．154121118．101图4截面1上的节点及其编号14418．12257018．128120618．11012l218．122‘l‘§-‘}‘§56518．13657l18．127120718．143566】8．】35572】8．】26】208l8．140由表1可见，各节点的水平位移数值非常接近，差别只出现在小数点后第二位，且其单位为mill。因此

7、，我们得到如下结论：即便在加固后的钢筋混凝土梁达到其极限承载力时，作为最危险的跨度正中间的截面，平面假设也能很好的满足。在此荷载作用下，截面2的软件输出结果见表2。图5截面2上的节点及其编号表2GB50367—2006(混凝土结构加固设计规范》计算，加节点位移节点位移节点位移节点位移固后所能承受的极限承载力与软件模拟的结果只928．50134423．53186818．04298515．7123729．99736320．9