afrp加固鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能有限元分析

1、<p>　　武漢大學(xué)本科畢業(yè)論文</p><p>　　AFRP 加固鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能有限元分析</p><p>　　院（系）名 稱：土木建筑工程學(xué)院專 業(yè) 名 稱 ：工程力學(xué)學(xué) 生 </p><p><b>　　姓 名 ： </b></p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 ： </p>&l

2、t;p><b>　　20XX年 X 月</b></p><p>　　BACHELOR'S DEGREE THESIS</p><p>　　OF WUHAN UNIVERSITY</p><p>　　Seismic performance’s Finite element analysis of AFRP reinforce ste

3、el reinforced concrete Beam-column joints</p><p>　　College：Wuhan University</p><p>　　Subject：Engineering Mechanics</p><p>　　Name： XXXXXXXXXXXXXXXXXX</p><p>　　Directe

4、d by ：XXXXXXXXXXXXXXXXXX</p><p><b>　　V</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，其引發(fā)的慘痛后果讓人們陸續(xù)開始關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的抗震問題，節(jié)點(diǎn)破壞成為框架倒塌的土要原因之一。最近人們發(fā)現(xiàn)了一種能用于抗震加固的新型材料 AFRP（芳

5、綸纖維布），其較高的抗拉強(qiáng)度和易于彎折施工等優(yōu)點(diǎn)使其擁有良好的前景。</p><p>　　本文綜合運(yùn)用 ANSYS 以及 ABAQUS 對(duì) AFRP 布加固梁柱節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能進(jìn)行有限元分析。運(yùn)用擬靜力法模擬了在地震荷載作用下的 AFRP 加固梁柱節(jié)點(diǎn)的力學(xué)分析，并與未作加固處理的梁柱節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能進(jìn)行比較分析。本文共設(shè)置了</p><p>　　組鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的加固試件，將有限元分析得到

6、的承載力、水平位移、剛度系數(shù)等數(shù)據(jù)對(duì)比。結(jié)果表明 AFRP 加固梁柱節(jié)點(diǎn)能夠增加梁柱結(jié)構(gòu)的承載力和剛度，改善梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：AFRP；節(jié)點(diǎn)；加固；抗震；有限元</p><p><b>　　VI</b></p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p&

7、gt;　　In recent years,earthquakes occur frequently .It resulted in devastating consequences made people starting to focus on structural seismic.the destruction became one of the collapsed soil causes the framework.Recentl

8、y found a new material which can be used for seismic strengthening of AFRP . Its high tensile strength and easy to bend construction advantages that it has good prospects.</p><p>　　This paper uses ABAQUS and

9、 ANSYS finite element analysis software of AFRP reinforcement for reinforced concrete beam-column finite element analysis of the mechanical properties of the node.Simulates an axial pressure and level of AFRP reinforceme

10、nt for reinforced concrete beam-column joints under cyclic loading stress response and compare with non-mechanical behavior of beam-column joints reinforced.This set a total of 12 sets of strengthening of reinforced conc

11、rete beam-column joint specimens, </p><p>　　Keyword: AFRP;node;reinforce;anti-seismic;Finite element</p><p><b>　　VII</b></p><p><b>　　VIII</b></p><

12、p>　　4.2材料的不同對(duì)加固的影響24</p><p>　　4.3核心區(qū)箍筋不足時(shí)對(duì) AFRP 布加固節(jié)點(diǎn)的影響25</p><p>　　4.4軸壓比對(duì) AFRP 布加固節(jié)點(diǎn)的影響25</p><p><b>　　4.5 小結(jié)26</b></p><p>　　第五章： 總結(jié)與展望27</p&

13、gt;<p><b>　　5.1 總結(jié)27</b></p><p>　　5.2 未來展望28</p><p><b>　　致謝29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：30</b></p><p><b>　　IX</b>&

14、lt;/p><p><b>　　第一章：緒論</b></p><p><b>　　1.1 節(jié)點(diǎn)概述</b></p><p>　　鋼筋混凝士節(jié)點(diǎn)作為框架結(jié)構(gòu)中一個(gè)重要組成部分，是聯(lián)系整個(gè)結(jié)構(gòu)各部</p><p>　　分的紐帶，起到連接梁柱構(gòu)件、傳遞和分配內(nèi)力、保證結(jié)構(gòu)整體性的作用。震</p>

15、<p>　　害與研究表明，框架結(jié)構(gòu)在水平與豎向荷載作用下，節(jié)點(diǎn)往往由于要承受從梁</p><p>　　端和柱端傳遞而來的軸力、彎矩、扭矩和剪力，在它們的共同作用下成為結(jié)構(gòu)</p><p>　　抗震的薄弱環(huán)節(jié)。因此，節(jié)點(diǎn)需要有足夠高的強(qiáng)度，來抵抗周圍構(gòu)件承受的各</p><p>　　種荷載，以此保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固穩(wěn)定和安全可靠。當(dāng)框架節(jié)點(diǎn)由于設(shè)計(jì)、施<

16、;/p><p>　　工不當(dāng)，或是使用功能、使用環(huán)境發(fā)生改變，或是對(duì)結(jié)構(gòu)抗震要求提高等原因</p><p>　　造成承載力不足，延性、剛度不夠或是抗震性能不足時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)[1]。</p><p>　　在框架結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)尺寸較小但構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，并分布著較高的作用力，引起節(jié)點(diǎn)發(fā)生局部非線性損傷，增加了加固處理的難度。直交梁與樓板的存在使加固材料難以按照預(yù)想的方案進(jìn)行布

17、置，梁柱端部凹角處存在較強(qiáng)的拉力和剪力作用，需要用特殊的錨固方法進(jìn)行處理，柱與梁的塑性鉸引起的梁筋屈服滲透會(huì)降低節(jié)點(diǎn)的耗能性能與剛度等，這些問題都限制了一些傳統(tǒng)加固方法的實(shí)施，因此需要探討一些新的加固方法，或?qū)鹘y(tǒng)方法進(jìn)行一些改良完善，使其適用于鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的加固[2]。</p><p>　　1．2 加固方法概述</p><p>　　自20世紀(jì)80年代,我國加固技術(shù)發(fā)展迅速,加固材料

18、從傳統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在,加</p><p>　　固對(duì)象已經(jīng)擴(kuò)展到建設(shè)工程的各類結(jié)構(gòu)。在建設(shè)工程施工中，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)</p><p>　　構(gòu)加固的方法主要有：加大截面加固法，噴射混凝土加固法，粘鋼加固法，外</p><p><b>　　1</b></p><p>　　包鋼加固法，增設(shè)支點(diǎn)加固法，增設(shè)構(gòu)件加固法，預(yù)應(yīng)力加固法及本

19、文應(yīng)用的加固方法——粘貼纖維復(fù)合材料加固法[3]。</p><p>　　纖維增強(qiáng)材料(Fibre Reinforced Polymer/Plastic,FRP)加固法，即 FRP 加固法，它是近年來新興起的混凝土工程加固技術(shù)。纖維復(fù)合材料是把高性能纖維織物，如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維鋪貼在環(huán)氧樹脂等基材上，經(jīng)膠合凝固后形成的一種復(fù)合材料。因此，比起傳統(tǒng)的加固方法，在施工方法、構(gòu)造處理、縮短施工周期等方面具有明顯

20、的優(yōu)勢(shì)，從而使這項(xiàng)加固技術(shù)無論是研究工作還是工程中的實(shí)際應(yīng)用都有了長足進(jìn)步，成為國內(nèi)外土木工程加固研究的</p><p><b>　　熱點(diǎn)[3]。</b></p><p>　　由于 FRP 具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐久性好、耐腐蝕性能好、易于施工、適用范圍廣等突出性能,與傳統(tǒng)的加固方法相比,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固修復(fù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量易于保證,施工便捷,加固修補(bǔ)后不增加

21、原結(jié)構(gòu)自重,構(gòu)件尺寸基本不受影響[3]。基于此,FRP 布加固法已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn),</p><p>　　并隨著技術(shù)水平的提高已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種類型構(gòu)件的加固。梁柱節(jié)點(diǎn)部位受</p><p>　　損加固時(shí),施工比較麻煩,從經(jīng)濟(jì)、施工便利等方面綜合考慮,采用纖維布加固梁</p><p>　　柱節(jié)點(diǎn)是性價(jià)比較高的一種加固方法。</p><p

22、>　　1.3 研究目的及內(nèi)容</p><p>　　1.3.1 研究目的</p><p>　　由于新興材料芳綸纖維擁有很好的力學(xué)性能，在抗震工程加固也著優(yōu)越的</p><p>　　發(fā)展前景，故對(duì)該材料的試驗(yàn)研究也頗有意義，對(duì)于 AFRP 材料現(xiàn)今的研究大多</p><p>　　是以試驗(yàn)為主，從之得到的結(jié)論并不完全具有科學(xué)性，所以有必要從理

23、論的角</p><p>　　度出發(fā)去對(duì)比從試驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)結(jié)果，故在此以有限元分析的方式去解決這</p><p>　　個(gè)問題。本文旨在以尋找有目標(biāo)性的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以 ABAQUS 軟件為主以 ANSYS</p><p>　　軟件為輔用有限元模型去分析加固后鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的性能，應(yīng)用擬靜力</p><p>　　法施加動(dòng)荷載進(jìn)行后處理的相關(guān)有

24、限元分析。</p><p><b>　　2</b></p><p>　　1.3.2 研究內(nèi)容</p><p>　　本文的主要研究內(nèi)容是：</p><p>　　（1）建立 4 組橫向分析模型，即 AFRP 布自身加固混凝土柱的不同黏貼方式及不同黏貼層數(shù)的有限元分析模型，并對(duì)這些分析模型在抗震性能進(jìn)行對(duì)比；</p>

25、;<p>　　（2）建立 5 組縱向分析模型，即未加固、AFRP 布加固、CFRP 布加固、GFRP布加固和粘鋼加固，并對(duì)這些分析模型在混凝土抗震分析中的性能對(duì)比；</p><p>　?。?）建立核心區(qū)箍筋不足的情況下，AFRP 布加固與未加固的模型，對(duì)這些模型在抗震性能進(jìn)行對(duì)比；</p><p>　　（4）建立 4 組不同豎向荷載的有限元分析模型，對(duì)這些分析模型在鋼筋混凝土

26、抗震分析中的性能進(jìn)行對(duì)比。</p><p>　　運(yùn)用擬靜力法的有限元施力方式對(duì)構(gòu)件進(jìn)行低周水平往復(fù)荷載的施加，并通過第一強(qiáng)度理論的最大主應(yīng)力和第四強(qiáng)度理論 Mises 準(zhǔn)則的等效應(yīng)力來判定混凝土或者鋼筋是否進(jìn)入屈服階段，并在此時(shí)得到最大的側(cè)向承載力值即為該模型的線彈性階段的最大承載力值，然后通過縱向比較分析各種材料的性能。并通過對(duì)軟件計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,來討論芳綸布是否對(duì)鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)有良好的抗震效果，探討可

27、行性并分析原因，為今后的 AFRP 材料在結(jié)構(gòu)抗震加固工程中的應(yīng)用提供可靠并有用的信息。</p><p><b>　　3</b></p><p>　　第二章：有限元介紹與基本理論</p><p><b>　　2.1 有限元介紹</b></p><p>　　近年來，伴隨計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的空前崛起和有限元基礎(chǔ)

28、理論的成熟和完善，有</p><p>　　限單元法在各研究領(lǐng)域擁有了巨大的市場(chǎng)，也成為成長最快的一種數(shù)值計(jì)算方</p><p>　　法。有限元軟件的作用，在于它架設(shè)起了有限元方法與工程問題數(shù)值計(jì)算之間</p><p>　　的橋梁。有限元軟件的使用者不僅需要熟悉程序的分析功能、掌握基本的軟件</p><p>　　操作，而且應(yīng)當(dāng)具備必要的理論基礎(chǔ)

29、和行業(yè)背景知識(shí)，能夠清楚基本的參數(shù)設(shè)</p><p>　　置和軟件分析的過程（包括單元選擇、網(wǎng)格劃分、加載求解等）。</p><p>　　2.1.1 有限元法的基本過程</p><p>　　有限元法的分析過程可以分為以下五個(gè)步驟：</p><p>　?。?）單元離散。結(jié)構(gòu)離散化是指將所建立的結(jié)構(gòu)模型離散成有限個(gè)單元體，并在單元體的指定點(diǎn)設(shè)置若

30、干節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成有限元網(wǎng)格，即將原來的連續(xù)體離散為在節(jié)點(diǎn)處相連接的有限單元集合體，來替代原來的結(jié)構(gòu)[4]。</p><p>　　結(jié)構(gòu)離散化時(shí)，劃分單元的數(shù)目和尺寸應(yīng)該按照計(jì)算的精度和計(jì)算機(jī)的容量等因素來判斷[4]。</p><p>　?。?）選擇位移插值函數(shù)。為了能用節(jié)點(diǎn)未知量表示單元體的位移、應(yīng)變和應(yīng)力等，在分析連續(xù)體問題時(shí)，必須對(duì)單元中位移的分布作必要的假定，即假設(shè)位移是坐標(biāo)的某種插值函數(shù)

31、（或位移模式），通?？衫枚囗?xiàng)式假設(shè)位移場(chǎng)[5]。</p><p>　　選擇恰當(dāng)?shù)牟逯岛瘮?shù)是有限元單元的關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)方面：</p><p>　?、俣囗?xiàng)式項(xiàng)數(shù)應(yīng)等于單元的自由度數(shù)。</p><p>　?、诙囗?xiàng)式階次應(yīng)包含常數(shù)項(xiàng)和線性項(xiàng)。</p><p>　　③單元自由度應(yīng)等于單元節(jié)點(diǎn)獨(dú)立位移的個(gè)數(shù)。</p><p&

32、gt;<b>　　位移矩陣為：</b></p><p><b>　　4</b></p><p>　　{ f }[N ]{ }e（2-1）</p><p>　　式中：{ f } 為單元內(nèi)任意一點(diǎn)的位移；</p><p>　　[N ] 為單元節(jié)點(diǎn)的位移；</p><p>　　

33、{ }e為插值函數(shù)。</p><p>　?。?）利用幾何方程表示用節(jié)點(diǎn)未知量表示的單元應(yīng)變：</p><p>　　{ }[B]{ }e（2-2）</p><p>　　式中：{ } 為單元應(yīng)變，[B] 為單元應(yīng)變矩陣。</p><p>　　再由物理方程求出用節(jié)點(diǎn)未知量表示的單元應(yīng)力：</p><p>　　{ }

34、[D][B]{ }e（2-3）</p><p>　　式中：[D] 為單元材料有關(guān)的彈性矩陣。</p><p>　　最后由相關(guān)變分原理可推導(dǎo)出節(jié)點(diǎn)力與節(jié)點(diǎn)未知量的等式（即有限元格式）：</p><p>　　{F}e[k]e{ }e（2-4）</p><p>　　式中：[k]e 是單元?jiǎng)偠染仃嚒?lt;/p><p>　　

35、{k}e[B]T [D][ B]dxdydz（2-5）</p><p>　　（4）整體分析。即建立整體剛度矩陣和整體結(jié)構(gòu)的平衡方程。先將各個(gè)單元的，建立整體結(jié)構(gòu)的平衡方程。同時(shí)將各單元的集成總的。</p><p>　　[K ][k]e（2-6）</p><p>　　由總剛矩陣形成整個(gè)結(jié)構(gòu)的平衡方程：</p><p><b>

36、　　5</b></p><p>　　[K ]{ }[F ]（2-7）</p><p>　?。?）邊界條件的引入，解方程。求解出節(jié)點(diǎn)的未知量，代入物理方程計(jì)算單元應(yīng)力。</p><p>　　有限元分析程序的步驟如圖 2-1。</p><p>　　結(jié)構(gòu)離散化，生成有限元網(wǎng)格</p><p>　　計(jì)算單元?jiǎng)偠?/p>

37、矩陣形成總剛矩陣</p><p><b>　　形成節(jié)點(diǎn)載荷向量</b></p><p><b>　　引入約束條件</b></p><p><b>　　解方程組</b></p><p><b>　　輸出節(jié)點(diǎn)位移</b></p><p>

38、;<b>　　計(jì)算并輸出單元應(yīng)力</b></p><p>　　圖 2-1 有限元程序圖</p><p>　　2.1.2 ANSYS 與 ABAQUS 介紹</p><p>　　由于計(jì)算機(jī)硬件和數(shù)值仿真的快速發(fā)展，使當(dāng)代人類能夠坐而縱覽古今，研究科學(xué)與虛擬工程問題。非線性力學(xué)問題是力學(xué)發(fā)展的前沿課題，繼而非線性有限元分析也成為了計(jì)算力學(xué)的重要組成

39、部分，而有限元計(jì)算軟件在現(xiàn)代工程科學(xué)發(fā)展也成了滄海明燈，將科學(xué)研究提升到了另一個(gè)高度。</p><p>　　ABAQUS 軟件具有強(qiáng)大健全的計(jì)算功能和非常廣泛的模擬性能，擁有大量不同種類的單元模型、材料模型和分析過程等。不管是分析線彈性問題還是分析</p><p><b>　　6</b></p><p>　　包括幾種不同材料、承受復(fù)雜的機(jī)械和熱

40、荷載過程，以及變化的接觸條件的非線性組合問題；無論是分析靜力問題還是準(zhǔn)靜力問題；還是分析穩(wěn)態(tài)問題，還是動(dòng)態(tài)問題；無論是隱式求解，還是顯性求解，應(yīng)用 ABAQUS 軟件計(jì)算分析都可以得到令人滿意的結(jié)果。ABAQUS 分析軟件采用 CAD 方式的可視化窗口，使操作簡(jiǎn)單便捷。[6]</p><p>　　ANSYSYS 也是現(xiàn)今比較常用的有限元分析軟件，其應(yīng)用很廣泛，可以應(yīng)用到結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁場(chǎng)、耦合場(chǎng)等問題中。AN

41、SYS 軟件擁有及其強(qiáng)大的建模功能，大大提高了實(shí)際模型到理論模型的轉(zhuǎn)換效率。并且其約束和荷載的施加很</p><p>　　方便，并可以非常直觀地觀察到模型在受力時(shí)的變形。[7]</p><p>　　在本課題中綜合運(yùn)用了 ANSYS 和 ABAQUS 兩種分析軟件，利用 ANSYS 軟件建立幾何模型，然后將其 IGES 輸出文件導(dǎo)入到 ABAQUS 軟件中去進(jìn)行下一步的力學(xué)分析。</p

42、><p><b>　　2.2 擬靜力法</b></p><p>　　擬靜力法是現(xiàn)今應(yīng)用最為廣泛的方法，其又稱為等效荷載法，因?yàn)槠涑杀?lt;/p><p>　　相對(duì)較低的成本和顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因能將動(dòng)力學(xué)問題簡(jiǎn)化為靜力學(xué)問題而使</p><p>　　其應(yīng)用得到了廣泛發(fā)展，因?yàn)槠鋵?shí)通過荷載和位移作為控制變量對(duì)試件進(jìn)行低</p&

43、gt;<p>　　周反復(fù)荷載的施加，來獲得結(jié)構(gòu)的非線性特性。本文即采用此方法來進(jìn)行試驗(yàn)</p><p>　　及有限元分析，通過在施加低周往復(fù)荷載，來得到承載力、位移等數(shù)據(jù)來研究</p><p>　　芳綸纖維材料的加固性能，由于這種方法的加載速率不高，所以由其產(chǎn)生的各</p><p>　　種力學(xué)變化率產(chǎn)生的試驗(yàn)影響很小，提高了試驗(yàn)可靠性。但是該方法能在有

44、限</p><p>　　程度上反映荷載的動(dòng)力特性，但不能反映各種材料自身的動(dòng)力特性以及結(jié)構(gòu)物</p><p>　　之間的動(dòng)力響應(yīng)，更不能反映結(jié)構(gòu)物之間的動(dòng)力耦合關(guān)系。[8]</p><p>　　然而，擬靜力法仍具備很多吸引人的優(yōu)點(diǎn)，其清晰的物理概念，與全面考慮構(gòu)件之間相互作用的分析計(jì)算方式相比，化繁為簡(jiǎn)，大大減少了工作量并有益于確定參數(shù)，可方便工程師積累經(jīng)驗(yàn)來施工。

45、但是，應(yīng)該嚴(yán)格限定擬靜力法的使用范圍:它不能用于地震時(shí)土體剛度有明顯降低或者產(chǎn)生液化的場(chǎng)合，而且</p><p><b>　　7</b></p><p>　　只適用于設(shè)計(jì)加速度較小、動(dòng)力相互作用不甚突出的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。[8]之所以強(qiáng)調(diào)是低荷載，是為了消除應(yīng)變率對(duì)試驗(yàn)的影響，同時(shí)還有很重要的原因是由于其移除了應(yīng)變速率的影響，可以對(duì)不同研究學(xué)者在不同試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比

46、對(duì)。通過學(xué)者研究表明，通過位移變量來施加荷載可有有效的控制加載速率，盡管這樣是很耗時(shí)的，但是取為加載提供了統(tǒng)一的準(zhǔn)靜力反映的下限值。在國內(nèi)研究中，加載制度大致可以分為：應(yīng)力--變位移混合控制加載、位移控制加載。</p><p>　　2.3 混凝土、鋼筋和 AFRP 布的本構(gòu)關(guān)系</p><p>　　2.3.1 混凝土的本構(gòu)關(guān)系</p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原

47、理》[9]中提到：常見的的描述混凝土應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系曲線的數(shù)學(xué)模型有E.Hongnestad建議的模型和Rusch建議的模型，在本文中，采取 Rusch 模型，如圖 2-2，該模型形式比較簡(jiǎn)單，上升階段采用二次拋物線，下降段則采用水平直線。</p><p>　　圖 2-2 Rusch 建議的應(yīng)力-應(yīng)變曲線</p><p>　　當(dāng) 0cu時(shí)，fc</p><p>

48、;　　式中，取00.0002;cu0.0035。</p><p><b>　　8</b></p><p>　　注：為方便后期分析，本文中對(duì) Rusch 模型進(jìn)行了一點(diǎn)改動(dòng)，將前半段應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系視為線性變化。</p><p>　　2.3.2 鋼筋的本構(gòu)關(guān)系</p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》[9]中提到：

49、鋼筋單調(diào)加載的應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系曲線有以下三種：</p><p>　　（1）描述完全彈塑性的雙直線模型；</p><p>　?。?）描述完全彈塑性加硬化的三折線模型；</p><p>　?。?）描述彈塑性的雙斜線模型。</p><p>　　在本文中本構(gòu)關(guān)系選擇的是第一種，完全彈塑性的雙直線模型，這種模型適用于流幅比較長的低強(qiáng)度鋼材。模型將鋼筋

50、的應(yīng)力-應(yīng)變曲線簡(jiǎn)化為圖 2-3 所示的兩段直線，不計(jì)屈服強(qiáng)度的上限和由于應(yīng)變硬化而增加的應(yīng)力。圖中 OB 段為完全彈性階段，B 點(diǎn)為屈服下限，相應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)變?yōu)?f y 和 y ，OB 段的斜率</p><p>　　即為彈性模量Es 。BC 為完全塑性階段，C 點(diǎn)為應(yīng)力強(qiáng)化的起點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?yōu)?lt;/p><p>　　s, h ，過 C 點(diǎn)后，即認(rèn)為鋼筋變形過大不能正常使用。雙直線模型的數(shù)學(xué)

51、表達(dá)式如下：</p><p><b>　　9</b></p><p><b>　　圖 2-3</b></p><p>　　2.3.3 纖維布的本構(gòu)關(guān)系</p><p>　　纖維材料為各向異性材料。纖維平面外沒有抗彎抗剪強(qiáng)度,順著纖維方向只</p><p>　　有極限強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)

52、中表明,測(cè)得纖維布材料的本構(gòu)關(guān)系接近理想的彈性,所以本</p><p>　　文將其視為線性材料。由于本文所用到的纖維布抗拉強(qiáng)度是鋼筋的 5 倍左右，</p><p>　　且本文現(xiàn)階段主要做的是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行線彈性分析，故纖維布的屈服可以不做考</p><p><b>　　慮。</b></p><p><b>　　2

53、.4 強(qiáng)度理論</b></p><p>　　為了建立空間應(yīng)力狀態(tài)下材料的強(qiáng)度條件，就需要尋找材料的破壞規(guī)律，</p><p>　　而強(qiáng)度理論就是關(guān)于材料破壞或者失效的假設(shè)，在文中為了判斷構(gòu)件線性變化</p><p><b>　　10</b></p><p>　　的結(jié)束點(diǎn)，即構(gòu)件屈服的判斷需要引入一個(gè)判斷準(zhǔn)則。

54、強(qiáng)度理論分為四個(gè)，即</p><p>　　第一強(qiáng)度理論（最大拉應(yīng)力理論）、第二強(qiáng)度理論（最大伸長線應(yīng)變理論）、</p><p>　　第三強(qiáng)度理論（最大切應(yīng)力理論）、第四強(qiáng)度理論（形狀改變能密度理論），</p><p>　　本文選擇第一強(qiáng)度理論作為混凝土屈服的參考，第四強(qiáng)度理論作為鋼筋屈服的</p><p><b>　　參考。[10]

55、</b></p><p>　　第一強(qiáng)度理論即最大拉應(yīng)力理論，其以脆性斷裂為標(biāo)志，認(rèn)為不論出于什么樣的應(yīng)力狀態(tài)下，只要構(gòu)建內(nèi)有一點(diǎn)的最大主應(yīng)力達(dá)到材料的極限應(yīng)力，材料久會(huì)發(fā)生斷裂，按照這一理論，對(duì)應(yīng) ABAQUS 中的 S，Max.Principal，脆性斷裂依據(jù)為：</p><p><b>　　1u</b></p><p>　　而

56、在本文中研究的線性問題將混凝土的屈服極限作為材料的破壞極限，若構(gòu)件內(nèi)有一點(diǎn)達(dá)到屈服應(yīng)力則認(rèn)為該構(gòu)件達(dá)到了極限承載力。[10]</p><p>　　第四強(qiáng)度理論假設(shè)：形狀改變能密度是引起材料屈服的因素，即無論應(yīng)力狀態(tài)如何分布，只要材料內(nèi)任何一點(diǎn)的形狀改變能密度達(dá)到了極限值則認(rèn)為該點(diǎn)進(jìn)入塑性區(qū)，在此有：</p><p>　　1 / 2[( 12 )2( 23 )2( 31)2 ]

57、[]</p><p>　　其中 1,2 , 3 為構(gòu)件危險(xiǎn)點(diǎn)處的三個(gè)主應(yīng)力。[10]</p><p>　　根據(jù)第四強(qiáng)度理論Mises準(zhǔn)則的等效應(yīng)力強(qiáng)度對(duì)應(yīng)ABAQUS有限元軟件中的</p><p>　　S，Mises，而判斷屈服的準(zhǔn)則為：</p><p><b>　　r[]</b></p>&l

58、t;p><b>　　11</b></p><p>　　第三章： AFRP 加固鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的有限元分析</p><p>　　3.1 試件模型概況</p><p>　　3.1.1 試件模型設(shè)計(jì)與加載裝置</p><p>　　本試件原始模型與加載裝置取自王作虎等人做的AFRP加固混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[1

59、1]。</p><p>　　本文共設(shè)計(jì)了 12 組試件模型：</p><p>　　其中 4 組為橫向分析模型，即 AFRP 布自身加固混凝土柱的不同黏貼方式及不同黏貼層數(shù)的分析模型；其中 5 組為縱向分析對(duì)比模型，即未加固、AFRP 布加固、CFRP 布加固、GFRP 布加固和粘鋼加固的分析模型；另外 2 組為核心區(qū)箍筋不足的情況下 AFRP 布加固與未加固的分析模型；最后 4 組為在不同

60、豎向荷載情況下的對(duì)比分析模型。其中有部分試件會(huì)參與多組對(duì)比分析。</p><p>　　表 3-1 為構(gòu)件所采用材料的力學(xué)性能，圖 3-1 為本文所使用的試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽绾团浣睢?lt;/p><p><b>　　12</b></p><p>　　表 3-1 材料的力學(xué)性能</p><p>　　圖 3-1 模型的配筋圖</p&

61、gt;<p>　　試驗(yàn)加載方案采用有側(cè)移柱端加載,試驗(yàn)加載裝置如圖 3-2 所示。試驗(yàn)中試件豎向荷載由液壓千斤頂一次施加,并在試驗(yàn)中保持恒定。柱的設(shè)計(jì)軸壓比為0.6，豎向軸力為 840kN。柱端的水平反復(fù)荷載由推拉干斤頂施加,每級(jí)荷載循環(huán)</p><p><b>　　13</b></p><p>　　次。試驗(yàn)加載過程采用荷載-位移混合控制，即構(gòu)件開裂前采

62、用荷載進(jìn)行控制,開裂之后用位移控制。本文現(xiàn)階段只研究鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)線彈性階段的力學(xué)性能，不涉及到混凝土開裂時(shí)的情況，故將水平荷載簡(jiǎn)化為力的幅值從 1 到10，每個(gè)周期逐級(jí)遞增。</p><p>　　圖 3-2 試驗(yàn)的加載裝置圖</p><p>　　3.1.2 加固方案</p><p>　　節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域采用 2 種不同的加固方式，其實(shí)就是粘貼的地方不同,具體的&l

63、t;/p><p>　　加固方案如圖 3-3 所示。后期對(duì)比分析還會(huì)用到分析模型的另一種加固方法粘</p><p>　　鋼加固法，如圖 3-4 所示.</p><p>　　加固方式 A加固方式 B</p><p>　　圖 3-3節(jié)點(diǎn)加固方式</p><p><b>　　14</b></p>

64、;<p>　　圖 3-4粘鋼加固法</p><p>　　3.2 有限元建模過程</p><p>　　本文采用 ANSYS 建模，ANSYS 建模功能十分強(qiáng)大，可根據(jù)實(shí)體試件的尺寸，需建模的對(duì)象有混凝土、鋼筋和 AFRP 布。建模過程中鋼筋及 AFRP 的構(gòu)造復(fù)雜，故應(yīng)用復(fù)制線和面語句進(jìn)行簡(jiǎn)化。這一步主要建立部件幾何模型，相當(dāng)于建立各部件幾何關(guān)系。</p>&l

65、t;p>　　ANSYS 不僅有強(qiáng)大的建模能力還具有強(qiáng)大的力學(xué)分析能力，但是其語句操作復(fù)雜，且不能修改參數(shù)后重復(fù)運(yùn)行，需要重新開始，這就會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間。故本文選擇操作更為直觀的 ABAQUS 來進(jìn)行后續(xù)操作。</p><p>　　其實(shí)也可以用 ABAQUS 軟件完成此步驟，但由于此模型結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，內(nèi)部鋼筋較多，所以采用 ANSYS 軟件，更方便通過幾何關(guān)系建立模型。</p><p>　

66、　每個(gè)部件都輸出為 IGES 輸出文件，將其復(fù)制到 ABAQUS 的工作目錄下。</p><p>　　打開 ABAQUS 軟件，在文件--導(dǎo)入--部件中選擇上一步輸出的 IGES 文件。</p><p>　　創(chuàng)建材料和截面屬性。其中，混凝土選擇實(shí)體--均質(zhì)，鋼筋選擇梁</p><p>　　--Constant，AFRP 以及之后會(huì)用到的 CFRP、GFRP 和鋼片等

67、加固材料選擇殼--</p><p><b>　　15</b></p><p>　　均質(zhì)。給各個(gè)部件賦予截面屬性，其中鋼筋另外需要?jiǎng)?chuàng)建剖面屬性及指派梁方</p><p>　　向。根據(jù)需要選擇部分部件將他們裝配到模型里面，如圖 3-5、3-6 所示為構(gòu)件</p><p>　　的模型以及鋼筋分布圖。</p>&l

68、t;p>　　圖 3-5 構(gòu)件的模型圖</p><p>　　圖 3-6構(gòu)件的鋼筋分布圖</p><p>　　設(shè)置分析步。由于本文涉及到動(dòng)力分析，所以需要設(shè)置兩個(gè)分析步，第一個(gè)選擇頻率，設(shè)置特征值求解器為子空間，請(qǐng)求的特征值個(gè)數(shù)為 30；第二個(gè)選擇模態(tài)動(dòng)力學(xué)，設(shè)置時(shí)間長的和時(shí)間增量，以及選擇其他選項(xiàng)中的“整個(gè)分析步內(nèi)采用線性坡度”。</p><p><b&

69、gt;　　16</b></p><p>　　創(chuàng)建相互作用。將混凝土部件與混凝土部件之間、混凝土部件與鋼筋部件之間以及混凝土部件與AFRP部件之間選擇創(chuàng)建約束—綁定，并設(shè)置其中的選項(xiàng)。</p><p>　　創(chuàng)建荷載和邊界條件。在模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步中創(chuàng)建試驗(yàn)中施加的豎向荷載和水平往復(fù)荷載，其中水平往復(fù)荷載需要通過創(chuàng)建表格設(shè)置幅值表格。其中時(shí)間長度為 4s,時(shí)間周期為 0.4s，時(shí)間增

70、量為 0.001s。力的幅值從 1 到 10，每個(gè)周期逐級(jí)遞增，力的幅值與時(shí)間示意圖如下圖 3-7。</p><p>　　圖 3-7 力的幅值與時(shí)間變化示意圖</p><p>　　劃分網(wǎng)格。分別對(duì)各個(gè)部件設(shè)置全局種子尺寸，在網(wǎng)格屬性中選擇單元形狀為六面體，為各個(gè)部件劃分網(wǎng)格，構(gòu)件模型劃分網(wǎng)格以后如圖 3-8 所示。</p><p>　　圖 2-8 構(gòu)件模型的網(wǎng)格劃分

71、圖</p><p><b>　　17</b></p><p>　　創(chuàng)建作業(yè)并提交，在結(jié)果--可視化--在變形圖上繪制云圖，查看變形圖上應(yīng)力云圖、應(yīng)變?cè)茍D和位移云圖。</p><p><b>　　圖 3-9 應(yīng)變圖</b></p><p>　　圖 3-10 應(yīng)力圖</p><p&g

72、t;　　圖 3-11 位移圖</p><p><b>　　18</b></p><p>　　單獨(dú)顯示混凝土、鋼筋或者加固材料，分別查看它們的應(yīng)力、應(yīng)變及位移，</p><p>　　再用第四強(qiáng)度理論 Mesis 準(zhǔn)則的等效應(yīng)力強(qiáng)度與各自的屈服強(qiáng)度進(jìn)行比較，查</p><p>　　看最先達(dá)到屈服階段時(shí)的荷載和位移情況，此時(shí)的

73、荷載作為構(gòu)件模型線彈性階</p><p>　　段的最大承載力，并記下此時(shí)柱頂端的水平位移值。</p><p>　　3.3 有限元分析結(jié)果</p><p>　　分別對(duì) 12 組模擬試件進(jìn)行有限元分析計(jì)算，結(jié)果見下圖 3-12—3-23：</p><p>　　圖 3-12 試件 YZ-1 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P

74、=35200N）</p><p>　　圖 3-13 試件 YZ-2 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=36260N）</p><p><b>　　19</b></p><p>　　圖 3-14 試件 YZ-3 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=35940N）</p><p&

75、gt;　　圖 3-15 試件 YZ-4 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=36320N）</p><p>　　圖 3-16 試件 YZ-5 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=36900N）</p><p><b>　　20</b></p><p>　　圖 3-17 試件 YZ-6 的 S,Ma

76、x.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=36030N）</p><p>　　圖 3-18 試件 YZ-7 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=37600N）</p><p>　　圖 3-19 試件 YZ-8 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=30790N）</p><p><b>　　21</

77、b></p><p>　　圖 3-20試件 YZ-9 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=35650N）</p><p>　　圖 3-21試件 YZ-10 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=36260N）</p><p>　　圖 3-22試件 YZ-11 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位

78、移圖（P=36260N）</p><p>　　圖 3-23試件 YZ-12 的 S,Max.Principal 圖與頂端水平位移圖（P=36260N）</p><p>　　通過統(tǒng)計(jì)上圖中的數(shù)據(jù)，可以得到有限元分析結(jié)果如下表 3-2 所示：</p><p><b>　　22</b></p><p>　　表 3-2 試件的

79、變化參數(shù)及其有限元分析結(jié)果</p><p><b>　　YZ-11</b></p><p><b>　　YZ-21</b></p><p><b>　　YZ-31</b></p><p><b>　　YZ-41</b></p><

80、;p><b>　　YZ-51</b></p><p><b>　　YZ-61</b></p><p><b>　　YZ-71</b></p><p><b>　　YZ-80.5</b></p><p><b>　　YZ-90.5&

81、lt;/b></p><p><b>　　YZ-101</b></p><p><b>　　YZ-111</b></p><p><b>　　YZ-121</b></p><p>　　—— 20 30.79 9.837 -12.53</

82、p><p><b>　　23</b></p><p>　　第四章： 有限元結(jié)果分析</p><p>　　4.1 粘貼方式及粘貼層數(shù)對(duì)加固的影響</p><p>　　參與對(duì)比的試件模型：YZ-1，YZ-2，YZ-3 及 YZ-4。</p><p>　　通過試件模型 YZ-1、YZ-2 和 YZ-3 之間

83、相互對(duì)比，可以看到，YZ-2 的承載力系數(shù)較 YZ-1 及未加固的試件提高了 3.01%,而柱頂端的水平位移系數(shù)反而降低了 2.00%，說明試件在線彈性階段整體的剛度系數(shù)提高了，經(jīng)計(jì)算得剛度系數(shù)提高了 5.12%，能一定程度上減少地震的作用效應(yīng)，即提高了構(gòu)件抗震性能。通過試件 YZ-2 與試件 YZ-3 的結(jié)果對(duì)比，可以知道，靠近節(jié)點(diǎn)的梁端也需要進(jìn)行加固。通過 YZ-2 與 YZ-4 的結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn) AFRP 布的層數(shù)對(duì)試件的承載力系

84、數(shù)影響不大，加固 3 層 AFRP 的試件 YZ-4 僅比加固兩層 AFRP 的試件 YZ-2 提高了0.17%，剛度系數(shù)較未加固時(shí)提高了 5.39%，也只比 YZ-2 高出了 0.27%，故考慮經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，加固兩層就可以了。</p><p>　　綜上所述，AFRP 布加固時(shí)采用方式 A 粘貼兩層是較合適的，可以提高 5.12% 的剛度系數(shù)，能一定程度上提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。</p><p>

85、　　4.2 材料的不同對(duì)加固的影響</p><p>　　參與對(duì)比的試件模型：YZ-1，YZ-2，YZ-5，YZ-6 及 YZ-7。</p><p>　　這些模型分別是未加固、AFRP 布加固、CFRP 布加固、GFRP 布加固和粘鋼加固的試件。通過對(duì)比可以看出，加固效果顯著程度由高到低依次為粘鋼加固， CFRP 布加固，AFRP 布加固和 GFRP 布加固，但還需要考慮材料的性能，施工工藝

86、及后期保養(yǎng)等多方面因素。</p><p>　　對(duì)于粘鋼加固法，它除了需要放止腐蝕，需要經(jīng)常維修保護(hù)，還存在構(gòu)件自重增加、節(jié)點(diǎn)不易處理、施工難度大等問題。而 FRP 加固后不需要過多考慮腐蝕老化等問題，比粘剛加固法方便很多。</p><p>　　對(duì)于 FRP 材料，GFRP,CFRP 和 AFRP 的性能比較如下表 4-1 所示。</p><p><b>　

87、　24</b></p><p>　　通過上表中對(duì)他們的性能比較可以看出 CFRP 最好，AFRP 次之?？墒?CFRP</p><p>　　性能有局限性，比如抗剪能力較低、較硬不容易彎折等問題存在，而 AFRP 具有</p><p>　　抗拉強(qiáng)度高、抗剪性能較好、抗動(dòng)載性能好、抗疲勞性能好、柔軟易彎折等優(yōu)</p><p>　　點(diǎn)，

88、使其在對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)這種要求材料彎曲粘貼的結(jié)構(gòu)加固中具有著天然的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　4.3 核心區(qū)箍筋不足時(shí)對(duì) AFRP 布加固節(jié)點(diǎn)的影響</p><p>　　參與對(duì)比的試件模型：YZ-1，YZ-8 和 YZ-9。</p><p>　　當(dāng)核心區(qū)箍筋不足時(shí)，構(gòu)件承載力降低了 12.53%，結(jié)構(gòu)很容易破壞，抗震性能較差，所以需要加固。通過對(duì)比可以看出，對(duì)核心區(qū)箍筋不

89、足的構(gòu)件進(jìn)行 AFRP 布加固后，能使其達(dá)到正常節(jié)點(diǎn)配箍率的承載力大小，甚至還有一點(diǎn)提升，能有效避免結(jié)構(gòu)被破壞，抗震性能提高較明顯。</p><p>　　4.4 軸壓比對(duì) AFRP 布加固節(jié)點(diǎn)的影響</p><p><b>　　25</b></p><p>　　參與對(duì)比的試件模型：YZ-2，YZ-10，YZ-11 和 YZ-12。</p&

90、gt;<p>　　在之前的 AFRP 加固討論中只是對(duì)于 AFRP 自身加固因素的探討而并沒有對(duì)其在實(shí)際工程應(yīng)用中進(jìn)行探討，軸壓比這一概念的引入，使我們思考 AFRP 布加固是否在軸壓比改變時(shí)加固效果有所影響，即在豎向荷載增加或減少的情況下承載力又是如何變化的呢？這里我們先對(duì)軸壓比這一概念進(jìn)行簡(jiǎn)短的介紹，軸壓比公式為：</p><p>　　uN /( A * fc )</p><

91、;p>　　其中u 為軸壓比，在地震發(fā)生較頻繁的地區(qū)，u 一般取 0.9 左右， fc 為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,N 為軸力設(shè)計(jì)值，A 為核心區(qū)截面面積。在不同地區(qū)不同結(jié)構(gòu)有著對(duì)軸壓比的不同要求，在本文中豎向荷載為 840KN，根據(jù)參考實(shí)驗(yàn)研究內(nèi)容，其軸壓比為 0.6，那么為了討論u 對(duì)芳綸加固的影響，選擇改變u 至0.9，0.3 及 0.0，故豎向荷載依次為 30MPa,10MPa 和 0MPa。并將其施加在柱頂端上，數(shù)據(jù)結(jié)果顯

92、示結(jié)構(gòu)的承載力和水平位移幾乎沒有變化，可以認(rèn)為在線彈性分析的范圍內(nèi)，軸壓比對(duì) AFRP 布的加固效果幾乎不會(huì)造成影響。</p><p><b>　　4.5 小結(jié)</b></p><p>　　在鋼筋混凝土線彈性階段，采用方式 A 粘貼兩層 AFRP 布對(duì)構(gòu)件進(jìn)行加固，可以使結(jié)構(gòu)的承載力和剛度系數(shù)得到提高，改善鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能，尤其是對(duì)核心區(qū)箍筋不足的情況，其

93、加固作用非常顯著。且結(jié)構(gòu)的軸壓比對(duì) AFRP 布的加固效果基本無影響，這使 AFRP 加固能適用于更多的結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　26</b></p><p>　　第五章： 總結(jié)與展望</p><p><b>　　5.1 總結(jié)</b></p><p>　　本文是基于抗震加固中常用的擬靜力法

94、來模擬地震荷載進(jìn)行的有限元分析。在有限元分析中，是以 ANSYS 為輔助來建立幾何模型，接著用 ABAQUS 進(jìn)行后續(xù)工作：賦予屬性、裝配、創(chuàng)建部件之間的約束關(guān)系、添加荷載和約束條件、劃分網(wǎng)格及提交計(jì)算，主要分析 AFRP 布對(duì)鋼筋混土梁柱節(jié)點(diǎn)加固的一系列對(duì)比分析。</p><p>　?。?）通過 AFRP 自身粘貼方式以及粘貼層數(shù)的比較，可以得出 AFRP 對(duì)鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的加固時(shí)需要同時(shí)對(duì)靠近節(jié)點(diǎn)的梁端柱

95、端進(jìn)行加固，才能起到良好的效果，并且其粘貼層數(shù)對(duì)其加固的效果影響不大，一般取兩層比較合適。</p><p>　　（2）通過 AFRP 布與 CFRP 布、GFRP 布、粘鋼法之間的加固效果對(duì)比，可以明顯看出 AFRP 雖然加固效果不是最好的，但是相對(duì)其他材料具有明顯的缺陷， AFRP 有著優(yōu)于其他材料的優(yōu)點(diǎn)，如易于彎折施工、耐腐蝕、抗剪強(qiáng)度大等一系列優(yōu)點(diǎn)，使它優(yōu)于其他加固材料。但后來在其中發(fā)現(xiàn)了一點(diǎn)問題，就是用粘

96、鋼加固法加固時(shí)，設(shè)置的鋼片過寬，不符合實(shí)際情況，可能使得到的數(shù)據(jù)偏大，希望在今后的工作中改進(jìn)一下。</p><p>　　（3）本文還分析了 AFRP 加固對(duì)結(jié)構(gòu)核心區(qū)配箍率不足時(shí)的加固效果，當(dāng)核心區(qū)箍筋不足時(shí)，構(gòu)件承載力降低了 12.53%，結(jié)構(gòu)很容易破壞，抗震性能較差，AFRP 布加固后，能使其達(dá)到正常節(jié)點(diǎn)配箍率的承載力大小，甚至還有一點(diǎn)提升，能有效避免結(jié)構(gòu)被破壞，抗震性能提高較明顯。</p>&

97、lt;p>　?。?）本文最后還通過 4 組對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)軸壓比對(duì) AFRP 布加固效果幾乎沒有影響，但由于本文僅限于對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行線彈性分析，可能軸壓比對(duì)加固效果的影響在線彈性階段無法體現(xiàn)出來，還需要進(jìn)一步進(jìn)行非線性分析才能得到具體的結(jié)果。</p><p><b>　　27</b></p><p><b>　　5.2 未來展望</b>&

98、lt;/p><p>　　在本文中僅限于 AFRP 的對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)加固的抗震性能的線彈性分析，由于對(duì)</p><p>　　ANSYS 和 ABAQUS 軟件的掌握任有不足，在嘗試做非線性的分析工作過程中，發(fā)</p><p>　　現(xiàn)需要設(shè)置的參數(shù)較多，軟件調(diào)整較復(fù)雜，需要運(yùn)行的時(shí)間以小時(shí)計(jì)算，就沒</p><p>　　來得及做完非線性的工作，最終只能得

99、到線性分析的結(jié)果。但線性階段只表現(xiàn)</p><p>　　出了鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)加固后的部分性能，而體現(xiàn)抗震性能還需要分析很多</p><p>　　結(jié)構(gòu)特性，如滯回曲線、骨架曲線、延性等，這些無法通過線性分析得到，導(dǎo)</p><p>　　致本文的說服力不夠，這是不足的地方，也是今后需要繼續(xù)進(jìn)行的工作，在接</p><p>　　下來的研究學(xué)習(xí)中對(duì)

100、 AFRP 加固節(jié)點(diǎn)的非線性問題進(jìn)行分析。</p><p><b>　　28</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　歷經(jīng)幾個(gè)多月的時(shí)間，我終于把這篇畢業(yè)論文完成，四年的大學(xué)生活也即將劃上句號(hào)。本論文是在我的導(dǎo)師劉小明教授的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)下完成的，非常感謝老師半年的照顧。在論文的寫作過程

101、中遇到了很多的困難和障礙，無論是論文內(nèi)容，還是論文格式等的小問題，都需要我不厭其煩的修改和改進(jìn)，但也讓我的能力得到了很大的鍛煉和提高。</p><p>　　我也要感謝所引用的各位學(xué)者的專著及論文，如果沒有這些學(xué)者研究成果的啟發(fā)和幫助，我將無法完成本篇論文的寫作。同時(shí)，我也要感謝我的室友和其他同學(xué)，他們?cè)谖覍懻撐牡倪^程中給予我了很多有益的指導(dǎo)，解決了很多困難和疑問，也在論文的排版和撰寫過程中提供了熱情的幫助。<

102、;/p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情很激動(dòng)，有多少可敬的師長、朋友、同學(xué)給予我了巨大的幫助，再次表達(dá)我的謝意。同時(shí)由于我本科階段的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。</p><p><b>　　29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><

103、;p>　　[1]趙敏越.混凝土框架節(jié)點(diǎn)加固方法及原理.建材技術(shù)與應(yīng)用,2003.</p><p>　　[2]趙國棟.既有鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)加固方法研究.東南大學(xué),2008.</p><p>　　[3]王文煒.FRP 加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2007.</p><p>　　[4]胡仁喜.ANSYS 14.5 土木工程有限元分析從

104、入門到精通[M].第 2 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.</p><p>　　[5]張紅松，胡仁喜，康士延.ANSYS 12.0 有限元分析從入門到精通[M].北京:</p><p>　　機(jī)械工業(yè)出版社,2010.</p><p>　　[6]石亦平，周玉蓉.ABAQUS 有限元分析實(shí)例詳解[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2006.</p><p&g

105、t;　　[7]王新敏.ANSYS 工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析[M].人民交通出版社,2007.</p><p>　　[8]李承亮,馮春,劉曉宇.擬靜力方法適用范圍及地震力計(jì)算.濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2011.</p><p>　　[9]王鐵成.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].中國建筑工業(yè)出版社,第 5 版,2012.</p><p>　　[10]孫訓(xùn)方,方孝淑,關(guān)來泰.材料力

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