SMA混凝土梁裂缝自修复性能分析的双样条QR法-论文.pdf

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1、第39卷第1期广西大学学报：自然科学版Vo1．39No．12014年2月JournalofGuangxiUniversity：NatSciEdFeb．2014文章编号：1001-7445(2014)01-0180-07SMA混凝土梁裂缝自修复性能分析的双样条QR法李双蓓，梁庆国，蒋林洁，莫杜毅(1．广西大学土木建筑T程学院，广西南宁530004；2．广西防灾减灾与工程安全重点实验室，广西南宁530004；3．北方一汉沙杨建筑工程设计有限公司，广西南宁530029)摘要：为研究形状记忆合金(SMA)对混凝土梁裂缝的修复性能，采用双样条QR法建立了智

2、能混凝土梁的裂缝自修复分析模型，将基于SMA本构关系得到的受限回复应力等效为样条结点荷载引入新模型中。通过算例分析验证本文方法是正确可靠的，并具有处理裂缝问题简便、计算效率较高的优点。同时研究了混凝土裂缝宽度在不同初应变、不同直径的形状记忆合金丝驱动下的变化规律。结果表明：SMA对混凝土梁裂缝具有良好的修复性能。增大SMA丝的初始应变，可以改善其对混凝土梁的驱动效应；改变SMA丝的直径对裂缝的修复效果具有显著影响，增大直径是增强其驱动力的有效措施。当SMA丝激励温度为110oC，在混凝土梁中布置两根直径为4mm的形状记忆合金丝，相应的裂缝宽度回复

3、率达到17．4％。关键词：双样条QR法；形状记忆合金；混凝土梁；裂缝宽度；自修复性能中图分类号：0342；TU528文献标识码：ABidirectionalB-splineQRmethodforcrackself—repairinganalysisofSMAconcretebeamLIShuang．bei，LIANGQing—guo，JIANGLin-jie，MODu—yi。(1．CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，GuangxiUniversity，Nanning530004，China；2．Key

4、LaboratoryofDisasterPreventionandStructuralSafetyofChinaMinistryofEducation，Nanning530004，China；3．NHYArchitecturalEngineeringDesignCompanyLtd，Nanning530029，China)Abstract：Inordertostudytherepairingperformanceofshapememoryalloy(SMA)forcracksinconcretebeam．ananalysismodelofcrac

5、krepairinginsmartconcretebeamwasestablishedwiththebidirectionalB．splineORmethod．andtheconstrainedrecoverystressofSMAcalculatedbasedontheconstitutivemodelwasmadeequivalenttothenodeloadandintroducedtothenewmode1．Anu—merlealexampleiSconsideredtodemonstratetheaccuracyandefficienc

6、yoftheproposedmethodwhichiSconvenienttodealwiththeproblemsofcracks．Aparametricstudywasconductedtoinvesti．gatethevariationofcrackwidthwiththedriveofSMAofdifferentinitialstrainordifferentdiame—ter．TheresuhsshowthattherepairingperformanceofSMAforcracksinconcretebeamsiSverygood；t

7、hedrivingeffectcanbeimprovedbyincreasingitsinitialstrain；andchangingitsdiameterhasasignificantinfluenceontherepaireffects．ItiSaneffectivemeasuretoenhancethedrivingforce收稿日期：2013—11-05；修订日期：2013-12-13基金项目：国家自然科学基金资助项目(11102044)；广西理T科学实验中心重点项目(LGZX201101)通讯作者：李双蓓(1963一)，女，广西资源人

8、，广西大学副教授，博士；E—mail：lsbwh90@163．conl。第1期李双蓓等：SMA混凝土梁裂缝自修复性能分析的双样条QR法1