基于有限元分析的CFRP板加固RC梁相關問題研究.pdf

1、我國沿海地區(qū)碼頭混凝土結構長期處于海洋環(huán)境下,由于波浪反復作用,海水不斷侵蝕,船舶裝卸作業(yè)時撞擊作用往往導致鋼筋混凝土構件鋼筋銹蝕、混凝土開裂破損,嚴重影響碼頭安全性和耐久性。碼頭破損構件的及時加固補強對延長碼頭使用期具有現(xiàn)實意義。近年來,國內外研究人員開始研究將碳纖維材料(CFRP,carbon fiberreinforced polymer)應用到碼頭結構加固領域,并開始關注加固后結構的力學性能。
　　 本文以碼頭常用基本構

2、件鋼筋混凝土梁作為研究對象,在物模試驗數(shù)據(jù)的基礎上,利用有限元分析軟件ANSYS對CFRP板加固鋼筋混凝土梁的相關問題進行了分析。研究方法和取得的成果如下:
　　 (1)通過與物模試驗數(shù)據(jù)的對比驗證,基于ANSYS建立了可用于分析普通鋼筋混凝土梁、非預應力和預應力CFRP板加固鋼筋混凝土梁抗彎性能的有限元分析方案。通過對8根試驗梁數(shù)據(jù)的比較,有限元分析結果誤差在10.9％以內。
　　 (2)通過控制變量的分析方法對試驗梁

3、CFRP板張拉過程中預應力損失問題進行了有限元分析,分析結果表明:采用降溫法模擬CFRF板初始預應力時,CFRP板厚度因素對有效預應力的模擬結果有較大影響,并給出了預應力損失的經(jīng)驗計算方法和合理預應力水平的范圍。
　　 (3)通過單元生死技術和多荷載步控制對二次受力條件下的預應力CFRP板加固鋼筋混凝土梁性能進行了有限元分析,并進行了參數(shù)影響分析。結果表明:加固后鋼筋混凝土梁的承載力和剛度得到大幅提高;二次受力條件下加固粱極限承