碳纤维加固混凝土柱二次受力抗剪性能有限元分析（ⅰ）

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1、四川建筑科学研究第36卷第1期54SiehuanBuildingScience2010年2月碳纤维加固混凝土柱二次受力抗剪性能有限元分析(I)余琼，聂琳(同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092)摘要：采用碳纤维环向缠绕加固抗剪承载力不足的柱子，由于加固前多数柱子不能进行卸载，在轴向力存在的情况下加固(以下称为二次受力)，使加固后的碳纤维应力滞后于先加固后加轴向力的柱子，本文研究二次受力对碳纤维加固柱的性能影响。完成12组碳纤维加固柱单调加载抗剪性能ANSYS有限元分析，每组包括对比柱的非二次受力柱、二次受力柱，并将有限元模拟结

2、果与试验结果对比，验证有限元模拟结果的正确性；考察剪跨比、轴压比两因素在二次受力时，对碳纤维加固柱抗剪承载力提高、碳纤维应力、位移延性率等方面的影响，推导出二次受力对碳纤维约束混凝土强度的影响公式及考虑二次受力影响加固柱抗剪承载力理论计算公式，并简要地讨论了进一步工作的方向。关键词：碳纤维应变；二次受力；抗剪承载力；有限元分析；受剪系数中图分类号：TU375．3文献标识码：A文章编号：1008—1933(2010)01—054—05AnalysisontheshearcapacityofRCcolmnstrengthened、thCF

3、RPsubjectedtosecondaryloadbyFEM(I)YUQiong，NIELin(ResearchInstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction，TonNiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：ManycolumnsshouldbereinforcedbybeingwindedwithCFRPbecauseofinsuficientshearcapacity．Beforereinforcedmanycolumnseou

4、ldn’tbeunloadedpropedy，andaxialcompressionwasexist．Afterreinforced，thestressofCFRPinthesecolulTUlSwouldlagtothestressofCFRPincolumnswhichwerereinforcedbeforeaxialcompressionwasexerted．Therefore，itisofpracticalsignificancetostudyontheshearcapacityofRCcolumnstrengthenedwi

5、thCFRPsubjectedtosecondaryload．ThenonlinearfiniteelementanalysiscommercialcodeANSYSwasadoptedtoanalyzethesubjectmentionedbefore．Subjectedtomonotonicloading，12groupcolumnsweredesigned，aimingatsixdiferentaxialcompressionratiosandthreediferentshear—spanratios．Everygroupcon

6、tainsunreinforcedcolumn，reinforcedcolumnandreinforcedcolumnsubjectedtosecondaryload．Then，thispaperalsodiscusstheefectofaxialcompressionratiosandshear—spanratiostotheshearcapacityincreasingvalueofstrengthenedcolunln，stainofCFRPanddisplacementductility．AttheS~iletime，ther

7、esultsoffiniteelementsimulationarecomparedwiththeexperimentalresultstoproveitcorrectively．Theformulaofshearcapacityofstrengthenedcolumnsubjectedtosecondaryloadisderiveinthispaperandtheconfinedconcretestrengthformulasubjectedtosecondaryloadisputforward．Inthefinality，thep

8、roblemsrequitingfurtherstudiesalediscussed．Keywords：stainofCFRP；secondaryload；shearcapacity；finiteelementmetho