FRP加固钢筋混凝土梁的变形简化计算分析.pdf

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1、第37卷第2期四川建筑科学研究2011年4月Sichua~BuildingScience87FRP加固钢筋混凝土梁的变形简化计算分析李敏锋，金国芳，王晓亮，赖颖，张文强(同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092)摘要：FRP由于其高强度、轻质量及防腐等特性，在结构加固改造中的应用越来越广泛。根据文献中的FRP加固钢筋混凝土梁的荷载一变形模型，通过计算梁在开裂、钢筋屈服及极限情况3个阶段的弯矩和变形，建立了基于Rasheed模型的三折线简化分析模型，从而使荷载一变形关系计算更加简便。对该模型的数值试验模拟算例分析结果表明，该模型与实际的荷载变形曲线能较好地吻合，为FRP的应用研究提供参考。

2、关键词：FRP(纤维复合材)；钢筋混凝土梁；三折线模型；荷载一挠度关系曲线中图分类号：TU375．1文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)02—087一O4SimplifiedcalculationanalysisofdeformationofRCbeamsstrengthenedwithFRPLIMinfeng，JINGuofang，WANGXiaoliang，LAIYing，ZHANGWenqiang(ResearchInstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction，TonalUniversity，Shanghai20

3、0092，China)Abstract：Withmorepropertiesthanhighstrength，lightweightandanti—corrosion，FRP(fiberreinforcedpolymers)arecommonusedintheapplicationofstructurestrengtheningandretrofitting．Atri—linearmodelbasedonRasheed'smodelispresentedinthispaperbycalculatingthemomentanddeformationatthestagesofthecracking

4、ofconcrete，yieldingofthereinforcementandthelimitstate，andthecalculationofload．deformationissimplified．Thenumericalresultsshowthatthetri-linearmodelplacesagoodagreementwiththeexperimentalload—deflectioncurve，andprovidesareferencefortheapplicationandresearchofFRP．Keywords：FfuP：reinforcedconcrete(RC)be

5、am；tri—hnearmodel；load-deflectionrelationcurve载等几种常用荷载作用方式下的荷载一挠度关系曲0引言线。FRP(纤维复合材)加固混凝土从21世纪开始国内学者王文炜等于2004年进行GFRP加是国内外结构加固改造领域研究的一个热点，之后固的钢筋混凝土梁和对比梁的试验研究，建立了纤很多学者对CFRP(碳纤维复合材)、GFRP(玻璃纤维加固混凝土梁处于不同阶段的截面刚度的计算方维复合材)加固进行了广泛的研究¨。法，提出了GFRP加固钢筋混凝土梁的简化荷载变美国ACI3l8—99规范推荐使用Brason推导的形模型。李志成等将CFRP的面积按等效弯矩的开裂后的

6、等效惯性矩来研究荷载一挠度关系。原则折算为钢筋的面积，根据碳纤维加固修复技术但是，该方法不能合理地解释加固梁的后屈服挠度。规程计算短期刚度，再代人挠度公式计算。徐芸因此，E1．Mihilmy和Tedesco于2000年提出基于等于2002年将CFRP板等强折算成钢筋计算，按钢筋屈服后退化的完全开裂截面惯性矩作为修正的总应力不变的条件计算其挠度。等效惯性矩。但该方法仍然存在不足，因为它没有本文根据已有的FRP加固梁荷载一变形模型，考虑初始开裂的影响。同时，他们建议梁的等效截并基于Rasheed等提出的FRP加固梁的荷载挠度方面惯性矩等于后屈服阶段跨中截面的惯性矩，而这法，建立简化的三折线FRP荷

7、载一挠度关系曲线，样的假定显然过高地估计了截面的刚度。Hayder并对其进行数值验证分析，以供FRP的应用研究参A．Rasheed等于2004年提出一种基于更加严格考。分析基础上的简化计算模型，对FRP加固梁全荷载1理论推导范围内的挠度进行推导，并分析三点、四点及均布荷1．1基本假定收稿日期：2009-09-24(1)平截面假定；作者简介：李敏锋(1983一)，男，江西新余人，博士研究生，研究方(