FRP加固鋼筋混凝土梁抗彎性能的有限元仿真分析.pdf

1、隨著時(shí)間的流逝，混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)老化、開裂等各種問題，使其在使用中存在著一定的安全隱患。為了繼續(xù)安全使用建筑，減少重建所需的費(fèi)用和縮短工期，必須對其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。FRP是一種近幾年來在建筑結(jié)構(gòu)加固行業(yè)應(yīng)用最為流行，最為廣泛的新型加固材料之一。FRP包括CFRP、GFRP以及AFRP三種材料。目前對CFRP和GFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的研究較多，對AFRP的加固研究卻較少。本文主要選取AFRP為加固材料，研究鋼筋混凝土梁加固后的抗彎性能。相對

2、于CFRP和GFRP，AFRP具有高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能，對建筑結(jié)構(gòu)抗震加固補(bǔ)強(qiáng)有著重要的意義。
　　 本文在國內(nèi)外諸多學(xué)者的試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，并針對相關(guān)文獻(xiàn)的試驗(yàn)研究，采用有限元法并通過ANSYS有限元軟件建立12根有限元仿真梁進(jìn)行模擬，分析各種參數(shù)(如預(yù)加載程度、纖維粘貼層數(shù)、纖維種類等)變化對鋼筋混凝土梁加固效果的影響。分析結(jié)果表明：用AFRP加固鋼筋混凝土后，梁開裂荷載、屈服荷載、極限荷載都有

3、不同程度的提高，并限制了撓度的發(fā)展，AFRP加固對梁的裂縫開展有良好的抑制作用；隨著AFRP加固量的增加，加固梁的抗彎極限承載力、截面剛度在增大，其最大撓度逐漸減小，但這些變化均不呈線性關(guān)系，存在一個(gè)最大加固量；選擇不同材料加同時(shí)，在滿足極限承載力前提下，要盡可能做到經(jīng)濟(jì)、合理；相同條件下，預(yù)加載程度越大，梁的承載力提高程度越小，AFRP產(chǎn)生的滯后應(yīng)變也越大，但對梁的變形性能影響卻較小，因?yàn)锳FRP的滯后應(yīng)變對鋼筋混凝土梁在二次受力下的

4、加固效果起著決定性的作用；不同配筋混凝土梁在加固時(shí)，其配筋率和提高程度成反比關(guān)系；高強(qiáng)度的混凝土梁經(jīng)加固后，因其混凝土受壓強(qiáng)度高，鋼筋和纖維能很好的發(fā)揮抗彎性能，取得良好的加固效果，優(yōu)于低強(qiáng)度鋼筋混凝土梁。
　　 此外，本文將得到的模擬數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)作比較，結(jié)果基本吻合。故有限元原理有助于鋼筋混凝土梁的抗彎、抗剪等研究，有限元軟件能準(zhǔn)確的模擬梁的受彎過程及其應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系。用有限元軟件來分析FRP加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是可行的?？梢?/p>