基于frp—混凝土粘结性能的有限元分析

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1、浙江大学硕士学位论文FRP—混凝土粘结性能的有限元分析姓名：叶锋申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：姚谏20070601浙江大学硕士学位论文FlIP-混凝土粘结性能的有限元分析摘要对现有结构进行养护、检测和维修加固是当今世界所有结构工程师关心和研究的重点。纤维增强塑料(fiber．reinforcedplastie／polymer，FRP)以其轻质、高强、耐腐、抗疲劳等诸多优点，在各国被广泛应用于结构加固。FRP与混凝土问的粘结性能是实现FRP与混凝土间荷载传递和共同工作的重要前提，因此是FRP加固混凝土结构研究领域的一个重要课题。本文通过对混凝土表面粘

2、贴FRP板的单剪搭接接头进行有限元模拟，得出了支座高度、板的粘结长度、FRP板的厚度以及FRP板的宽度等因素对FRP一混凝土界面粘结性能的影响，并对计算FRP0昆凝土粘结强度的陈滕公式中宽度影响系数和有效粘结长度作了探讨，以期为进一步的相关研究提供参考。首先通过线弹性有限元的分析，首次对搭接接头的各项应力分量作了较为全面而深入的分析。其次对搭接接头的极限承载力作了探索性的非线性分析。研究结果表明：(1)上述各影响因素对FRP一混凝土界面粘结性能都有一定的影响：(2)随着板宽度的增加，使得应力沿着板宽的方向渐趋于均匀，因而有利于应力的传递；(3)当宽度比较大时，

3、发生混凝土的拉剪破坏：(4)当发生混凝土的拉剪破坏时，陈一滕公式的宽度影响系数取值偏小，计算过于保守；(5)当粘结长度1．5r,o≤L<2丘时(丘为有效粘结长度)，粘结强度又有所增加，并且在L=2三。时，又下降到L附近时的值。关键词：FRP；有限元；粘结性能；影响因素：有效粘结长度：破坏形式浙江大学硕士学位论文FRP-混凝土粘结性能的有限元分析ABSTRACTAbstract：Theprotecting，examinationandmaintaintotheexistingstructureistheconcernandresearchfocustotheen

4、gineeralloftheworld．Invirtueoftheadvantagesoffiber—reinforcedplastic／polymer(FRP)，light—weight，high—strength，niceenvironmentalandfatigueresistibility，ithasbeenbroadlyusedinstructuralstrengtheninginmanycountries．ThebondbehaviorbetweenFRPandconcreteisthepreconditionoftheloadtransferan

5、dworkingtogether．AnditisalsoanimportantresearchtopicoftheconcretestructurestrengthenedwithexternallybondedFRPs．Inthispaper,theeffectofthesupportedheight，bondlength，thicknessandplatewidthoftheFRPonthebondbehaviorbetweenFRPandconcretearegotbasedonafiniteelementanalysisontheFRP-to—conc

6、retesingleshearjoint．Atthesametime，somediscussionsaremadeontheplatewidthcoefficientandeffectivebondlengthinChen—Teng’sbondstrengthformula，leadingtousefulconclusionsforfurtherinvestigationonthebondstrength．First，thoughthelinearelasticfiniteelementanalysis，anoverallandthoroughanalysis

7、istakentothestresscomponentsoftheFRP-to-concretejoint．Second，thenonlinearanalysisistakentothemaximumloadoftheFRP-to—concretejoint．Followingconclusionsaredrawnfromthisstudy：(1)TheeffectofabovefactorsaresignificantonthebondbehavioroftheFRP-concretejoint；(2)WiththeincreaseoftheFRPplate

8、width，thestressgrad