" />

国产黄色毛片-国产黄色毛片视频-国产黄色片91-国产黄色片一级-一级坐爱片-一级免费

預應力CFRP布增強鋼筋混凝土梁非線性有限元分析

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2012-11-13 09:52 熱度:

  摘要:采用CFRP布加固鋼筋混凝土梁時,CFRP利用率不高,本文運用ANSYS有限元分析軟件,對預應力CFRP增強混凝土梁進行非線性分析,得出以下結論:施加預應力可以提高CFRP的有效利用率,增加開裂荷載,改善構件的使用性能,并且隨著預應力的增大,CFRP的有效利用率也不斷提高。

  關鍵字:預應力,CFRP布,鋼筋混凝土梁,有限元

  1 引 言

  纖維增強復合材料(簡稱FRP)憑借其比強度和比剛度高、施工便捷、耐疲勞性能和耐久性好等特點被廣泛應用到土木工程領域,利用FRP對混凝土結構進行加固取得了很好的效果。由于纖維布抗拉強度高,極限拉應變大,而混凝土的極限拉應變很小,當混凝土開裂或裂縫達到很大時,CFRP布的拉應力還很小,遠遠沒有達到其極限拉應力,使得CFRP布的高強度難以得到充分發揮,降低其有效利用率,對提高構件的承載能力和改善構件的正常使用性能有限,造成了材料的浪費。大量試驗結果表明[1-3],采用預應力CFRP加固可以提高構件的承載能力和改善構件的使用性能,提高CFRP布的有效利用率。

  本文利用ANSYS有限元分析軟件,對預應力CFRP布加固鋼筋混凝土梁進行非線性分析,以驗證預應力的施加對CFRP加固鋼筋混凝土梁的改善作用。

  2 有限元模型

  2.1 試件設計

  梁截面尺寸為200mm×300mm,跨度3000mm,凈跨長2900mm,梁內受拉縱筋和架立筋為HRB335級,箍筋為HPB235級,混凝土強度等級為C30,縱筋直徑為16mm,架立筋直徑12mm,箍筋為6@150,在梁底部粘貼單層CFRP布進行加固,CFRP布的厚度為0.167mm,采用兩端對稱加載,加載點間距為900mm,如圖1所示。本文共設計分析5根梁, 1根為普通CFRP增強鋼筋混凝土梁(LI),以作為對比試件,其余4根梁均為預應力CFRP增強鋼筋混凝土梁,施加的預應力大小分別為CFRP布極限抗拉強度的10%(L2)、20%(L3)、30%(L4)和40%(L5),用以分析預應力大小對結果的影響。

1.jpg

  圖1 CFRP布加固鋼筋混凝土梁示意圖

  2.2模型建立

  本文采用ANSYS有限元分析軟件,對預應力CFRP布加固鋼筋混凝土梁進行非線性分析,分析中采用如下假定:(1)FRP布與混凝土及混凝土與鋼筋粘結接良好,無相對滑移;(2)在受力過程中,FRP布的應變與鋼筋、混凝土的應變滿足變形協調原理;(3)混凝土梁在加固前后有足夠的抗剪承載力;(4)不考慮碳纖維布的剝離破壞。

  由于幾何條件、荷載以及邊界條件的對稱性,故取二分之一梁進行建模。采用分離式模型,其中混凝土采用3D實體單元SOLID65模擬,鋼筋采用3D桿單元LINK8模擬,由于碳纖維布本身很薄,因此選用沒有抗彎剛度的SHELL41膜單元,由于假定了CFRP布與混凝圖之間粘結良好、沒有相對滑移,故建模時通過節點耦合來模擬無相對滑移。假定CFRP布與混凝土粘貼可靠,并且不考慮預應力損失,進行ANSYA分析時,采用升溫法對CFRP布施加預應力,CFRP布的線膨脹系數為負數,系數為α=-0.7E-6/℃,通過公式△T=σ/E/α即可求得當預應力水平分別是CFRP布的10%、20%、30%和40%時,需要溫度值分別為2610℃、5220℃、7830℃和10440℃。

  3結果分析

  本文共對5根CFRP布增強鋼筋混凝土梁進行了有限元分析, LI~L5主要分析結果如表2所示。

  CFRP的有效利用率定義為極限狀態CFRP應力與CFRP布抗拉強度的比值。預應力的施加增加了CFRP的應力值,提高了CFRP布的有效利用率;隨著預應力的增加,反拱和CFRP的有效利用率逐漸增大。由于反拱在不引起梁上部開裂破壞的情況下,反拱值越大,梁的開裂荷載也越大,梁的跨中撓度也越小,改善了梁的使用性能,所以通過反拱的變化可以間接地得出,預應力的施加提高了構件的開裂荷載,改善了構件的使用性能,并且隨著預應力的增大,這種效果也在增強。

  4 結論

  本文通過ANSYSY有限元軟件,對5根CFRP增強鋼筋混凝土梁進行了非線性有限元分析,其中1根為未加預應力的,4根為預應力的,通過分析得出以下結論:

  (1)預應力的施加提高了CFRP的有效利用率,并且隨著預應力大小的增大,CFRP的有效利用率也不斷提高,有效利用率達到了22.2%~58.5%,而非預應力的只有10.9%;

  (2)通過反拱分析間接得出了預應力的施加增加了構件的開裂荷載,改善了構件的使用性能,并且隨著預應力的增大,這種效果也越明顯。

  參考文獻:

  [1] 張建偉,杜修力,鄧宗才等. 預應力芳綸纖維布加固混凝土梁的受彎性能研究[J]. 建筑結構學報,2006

  [2] 尚守平,彭暉,童樺. 預應力碳纖維布材加固混凝土受彎構件的抗彎性能研究[J]. 建筑結構學報,2003

  [3] 孔琴. 預應力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受彎性能的試驗研究[D]. 鄭州大學碩士學位論文. 2005

文章標題:預應力CFRP布增強鋼筋混凝土梁非線性有限元分析

轉載請注明來自:http://m.optiwork.cn/fblw/ligong/jianzhusheji/13960.html

相關問題解答

SCI服務

搜論文知識網 冀ICP備15021333號-3

主站蜘蛛池模板: 国产激情一级毛片久久久 | 性久久久久久久久久 | 宫女淫春3在线观 | 国产一区二区三区在线免费观看 | 亚洲视频在线免费观看 | 国产成人mv在线观看入口视频 | 一级女毛片 | 最新国产精品自拍 | 欧美成人三级大全 | 午夜男人女人爽爽爽视频 | 韩国v欧美v亚洲v日本v | 美国一级做a一级视频 | 精品老司机在线视频香蕉 | 久久频这里精品99香蕉久网址 | 色偷偷亚洲偷自拍 | 萌白酱福利视频在线网站 | 极品美女一级毛片 | 欧美日韩第三页 | 欧美大片欧美毛片大片 | 国产成人一区二区三区影院免费 | 兔子先生节目在线观看免费 | 中文日韩字幕一区在线观看 | 在线看片一区 | 成人在线观看国产 | 免费观看成人毛片 | 久久在线 | 国产成年女一区二区三区 | 欧美一区二区三区精品国产 | 毛片一区二区三区 | 91精品国产美女福到在线不卡 | 欧美一级aⅴ毛片 | 国产日韩精品在线 | 欧美成人精品一区二区三区 | 国产一区二区三区亚洲综合 | avove旗袍丝袜高跟啪啪 | 欧美日韩精品乱国产538 | 免费成人一级片 | 日本久久伊人 | 国产精品久久久久久久网站 | 欧美一级片a | 美国三级在线观看 |