纤维布加固钢筋混凝土抗弯构件的非线性有限元.pdf

摘要 随着我国现代经济的发展，对工程质量的要求越来越高，由于材料老化、环境腐蚀、 使用功能改变、旌工质量低劣以及自然灾害等问题而导致大量的结构设施需要修复和加 固。纤维增强复合材料(FRP)是目前建筑结构加固工程领域的一种新型材料，具有钢材所 无法比拟的耐腐蚀性和可加工性。 通过实验来研究构件与结构的受力性能、破坏机理与 计算方法是传统的结构研究方法，具有客观、科学、直观等特点，但是大量的试验将耗费 大量的资金、人力与时间，试件的数量、参数变化总是受到限制。这恰恰与建立在大量数 m 据统计分析基础上的概率极限状态计算方法相矛盾。利用有限元法进行计算机仿真来模拟 o 试验，不但能够节省大量的资金，人力与时间，而且还可以避开人为主观因素的影响。 c 本文建立了纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性有限元模型，应用该模型对试验梁进行 . 了数值模拟，试验结果与计算结果吻合较好，说明本文建立的有限元计算模型是可靠的， g 能较好的模拟纤维布加固钢筋混凝土梁的受力性能，同时为试验结果提供了有力的支持。 n o 应用纤维布加固钢筋混凝土梁非线性有限元模型，对纤维布层数、配筋率、纤维布抗 l 拉强度、纤维布弹性模量、预加载程度等参数进行了分析研究，提出了各参数对纤维布加 u 固钢筋混凝土梁承载力的影响。 h 在钢筋混凝土梁有限元模型可靠的基础上，进一步建立了钢筋混凝土双向板的有限元 z 模型，应用模型对加固条带宽度、加固层数、配筋率、粘贴方式等参数进行了分析研究， w. 提出了各参数对纤维布加固钢筋混凝土双向板加固效果的影响，可供实际加固工程设计时 w 参考。 网w 龙 关键词：纤维布；钢筋混凝土梁；钢筋混凝土板；有限元分析 筑 1绪论 1．1结构加固研究的工程背景 大多数建筑物随着时间的流逝，会因劣化、损伤造成使用功能下降，或因技术条件限 制无法使用。这时，根据现状一般应对其进行修复、防护或加固改造处理，以满足不同的 面功能要求： 1)在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；在设计规定的偶然事件 (如地震等)发生时和发生后，仍能保持必需的整体稳定性，即结构只发生局部损 伤而不致发生连续倒塌； om 2)在正常使用荷载作用下具有良好的工作性能： c 3)在正常使用和正常维护条件下具有足够的耐久性。 . 也就是说，建筑结构必须同时满足安全性、适用性和耐久性三项基本功能要求。事实上， g 建筑结构会由于多种因素而不能满足上述基本功能要求，主要原因有： n o 11设计阶段：由于勘测设计资料不全或不准，地基承载力估计过高，荷载值估计过