FRP加固钢筋混凝土梁的有限元分析.pdf

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1、低温建筑技术2014年第8期(总第194期)FRP加固钢筋混凝土梁的有限元分析李天彬，苑志宇，李晶(1．大庆油田房地产开发有限责任公司．黑龙江大庆163453；2．哈尔滨T程大学航天与建筑T程学院，哈尔滨150001)【摘要】外贴FRP加固技术已经广泛应用于混凝土结构加固和工程改造之中，国内外关于纤维布的粘结层数、纤维布的粘结面积以及胶结材料的力学性能等因素对加固效果的影响进行大量的理论和实验研究，得出了可供实际工程参考的结论。事实上，许多加固构件都是因为粘结界面的剥离而破坏的，胶结材料的粘结性能对实际工程结构的安全可靠性具有重要的作用，也是外贴

2、FRP加固结构的关键和难点，本文将用ANSYS中的COMBIN39单元模拟混凝土和纤维复合材料之间的粘结作用，对外贴FRP加固钢筋混凝土梁进行非线性分析，主要分析FRP的粘结层数对加固梁挠度的影响。【关键词】纤维复合材料；弹簧单元；数值模拟【中图分类号】TU375．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864【2014)08—0090—03FRP一混凝土界面的粘结滑移关系是FRP加固混凝土结构受力分析的基础，外贴FRP加固钢筋混凝土梁是利用结构胶的粘结作用，将FRP布和混凝土粘在一起组成组合结构。因此形成了结构胶和混凝土、结构胶和FRP两个界

3、皇面，实验研究表明，加固后的钢筋混凝土构件的破坏就常常发生在这两个界面上。因此，为了安全可靠的应用这项加固技术，有必要对FRP一混凝土间的粘结滑移作用进行深入的研究。ⅡIⅡI本文以文献⋯的实验为基础，利用ANSYS中提供的弹图1粘结滑移曲线簧单元来模拟FRP和混凝土之间的粘结滑移作用，对外贴表1试件的配筋和加固情况FRP加固钢筋混凝土梁进行非线性有限元模拟分析。1FRP一混凝土界面的粘结滑移结构胶是弹塑性材料，有屈服点，拉伸的应力应变曲线没有强化阶段，易发生脆性破坏，而剪切的应力应变曲线有明显的强化阶段，因此韧性较好。常见的粘结滑移模型有双线性模

4、型、简易模型和精确模型，这三种模型的粘结滑移曲线见图1，FRP一混凝土之间的粘结滑移分为上升段和下降段，开始阶段随着滑移位移的增加，粘结力增加。但是，当相对滑移位移超过一定值后，粘结应力将不再增加，反而随之减小。本文利用ANSYS中提供的弹簧单元来建立结构胶的有限元模型，用简易模型的粘结滑移曲线定义弹簧单元的广义的力一变形(F—D)曲线来模拟FRP和混凝土沿z方向的滑移。由于胶体结构很薄，将Combin39单元的两节点问长度定义为零。2有限元模型本文根据文献⋯的实验模型在ANSYS软件中建立有限元模型，分别建立实验中B1—1、B1-2、B1-3的

5、实验梁，见表1。采用分离式模型建立钢筋混凝土加固梁，钢筋和混凝土之间采用共节点的方法使其共同受力，位移协调变形。结建立1／2模型，由于BM-2和BM-3实验梁贴了2层和3构胶、混凝土、钢筋和纤维布的单元选择及参数见表2L2．]J。层的纤维布，因此在Ansys中建立模型时，纤维布的厚度分其中混凝土的破坏准则为剪切传递系数(shrcf-op)取0．7，别选择0．364和0．546。在钢筋混凝土梁的底面建立沿z方闭合裂缝传递系数(shrcf-c1)取0．9，单轴抗拉强度(Un—向平动的弹簧单元，方向和Y方向均采用节点耦合的方式tensSt)取2．14，

6、混凝土单轴抗压强度(UnCompSt)取一1J。将纤维布和混凝土连接在一起，对于侧面锚固的FRP布、低温建筑技术2014年第8期(总第194期)基于新模型求解平面应变问题柯江．(陕西理工学院土建学院．陕西汉中723001)【摘要】现有的正交各向异性的平面应变问题的各种计算方法都是很复杂的，本文根据一种新单元模型来求解带裂纹的正交各向异性的平面应变问题，再与有限元法进行比较，可以发现两种方法得到的位移与应力吻合良好。(摘要太过简单，应按照，研究目的，研究方法，得到的结果或结论来重新组织撰写)【关键词】弹性力学；正交各向异性；平面应变；裂纹；单元模型

7、【中图分类号】TU311．41【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)08—0092—03SoLUTIoNoFPLANESTRADPRoBLEMSBASEDoNANEWMoDELKEJiang(SchoolofCivilEngi．andArchitecture，ShaanxiUniv．ofTechnology，ShaanxiHanzhong723001，China)Abstract：Fororthotropicplanestrainproblems，thevariousexistingcalculationmethodsarev

8、erycomplex．Inthispapertheorthotropicplanestrainproblemwithcrackshave