CFRP板条嵌入式加固混凝土梁受扭有限元分析

发布时间：2017-08-10 05:28

  本文关键词：CFRP板条嵌入式加固混凝土梁受扭有限元分析

  更多相关文章： FRP嵌入式加固 受扭 有限元模型 混凝土梁

【摘要】：纤维增强聚合物Carbon Fiber Reinforced Polymer(CFRP),CFRP嵌入式加固技术被当作新材料新技术,较之传统加固方法有多种优点,例如强度高、操作简单便捷、抗腐蚀、耐疲劳等。CFRP嵌入式加固技术在抗弯,抗剪领域得到迅速发展,但在受扭加固领域尚处于起步阶段,没有建立有限元模型和理论计算公式,应对其进行深入研究。(1)首先运用有限元软件ABAQUS建立混凝土梁受扭有限元模型,进行有限元分析。将有限元分析结果与试验数据比较分析,结果表明有限元分析结果与试验结果能够较好的吻合,验证了有限元模型的合理性、精确性和有效性,提出混凝土梁受扭破坏的判断依据,进行CFRP嵌入式加固混凝土梁受扭全过程分析。(2)为了保证CFRP嵌入式加固受扭构件延性的要求,使加固构件的箍筋和纵筋达到屈服强度,构件破坏有一定预兆。提出了CFRP嵌入式加固受扭构件中的CFRP板条角度范围,避免受扭构件发生脆性破坏。(3)研究CFRP嵌入式加固受扭构件的破坏形式,确定受扭极限承载力影响因素;建立CFRP嵌入式加固受扭构件的极限承载力,变形与CFRP板条加固方式的关系。(4)通过对1根对比梁和11根加固梁进行分析,得到采用不同嵌入方式、位置和加固量的极限扭矩值和有效应力。提出了加固受扭梁有效应力和极限扭矩计算方法。
【关键词】：FRP嵌入式加固 受扭 有限元模型 混凝土梁
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU375.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 结构加固技术及特点9-10
• 1.3 混凝土梁受扭研究10-13
• 1.3.1 混凝土梁受扭计算模型基本原理10-12
• 1.3.2 非线性有限元分析研究现状12-13
• 1.4 本文主要研究内容13-15
• 第2章 钢筋混凝土本构关系及数值模拟15-24
• 2.1 混凝土的本构关系15-17
• 2.2 钢筋的本构关系17
• 2.3 钢筋混凝土有限元全过程数值模拟17-23
• 2.3.1 全过程有限元模型的建立17-20
• 2.3.2 裂缝开展与应力云图20-22
• 2.3.3 开裂扭矩和极限扭矩22
• 2.3.4 荷载-扭转角曲线22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 CFRP嵌入式加固受扭梁数值模拟分析24-56
• 3.1 引言24
• 3.2 CFRP板条24-27
• 3.2.1 材料特性24
• 3.2.2 单元的选取24-25
• 3.2.3 网格的划分25
• 3.2.4 CFRP板条的本构关系25-26
• 3.2.5 加固方案26-27
• 3.3 纵横向CFRP嵌入式加固梁受扭模拟分析27-34
• 3.3.1 有限元模型的建立27-28
• 3.3.2 裂缝开展与应力云图28-32
• 3.3.3 开裂扭矩和极限扭矩32
• 3.3.4 扭矩--扭转角曲线32-34
• 3.4 不同角度CFRP嵌入式加固有限元分析34-43
• 3.4.1 有限元模型的建立34-35
• 3.4.2 裂缝开展与应力云图35-40
• 3.4.3 开裂扭矩和极限扭矩40-41
• 3.4.4 扭矩-扭转角曲线41-43
• 3.5 不同位置CFRP嵌入式加固有限元分析43-54
• 3.5.1 有限元模型的建立43-45
• 3.5.2 裂缝开展与应力云图45-51
• 3.5.3 开裂扭矩和极限扭矩51-53
• 3.5.4 受扭扭矩--扭转角曲线53-54
• 3.6 本章小结54-56
• 第4章 FRP嵌入式加固受扭构件理论分析56-68
• 4.1 钢筋混凝土受扭构件计算理论56-57
• 4.1.1 钢筋混凝土受扭的破坏机理56
• 4.1.2 钢筋混凝土受扭的承载力计算56-57
• 4.2 FRP嵌入式加固混凝土梁受扭计算理论57-66
• 4.2.1 FRP嵌入式加固混凝土梁受扭破坏机理57-58
• 4.2.2 FRP嵌入式加固混凝土梁开裂扭矩58-59
• 4.2.3 FRP嵌入式加固混凝土梁极限扭矩59-60
• 4.2.4 FRP板条有效应力应变60-63
• 4.2.5 FRP嵌入式加固混凝土梁受扭极限承载力63-64
• 4.2.6 算例64-66
• 4.3 本章小结66-68
• 第5章 结论与展望68-70
• 5.1 结论68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间发表的论文74-77
• 致谢77

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张娟秀;叶见曙;姚伟发;;粘贴加固混凝土梁疲劳性能研究[J];建筑结构;2010年S2期

2 张淑峰;张明峰;蔺海晓;;混合裂纹对钢板加固混凝土梁安全性的影响[J];山西建筑;2012年24期

3 欧阳煜,钱在兹;粘贴片材加固混凝土梁的粘结剪应力分析[J];工程力学;2000年06期

4 杨晓丹,张长文,张素梅;外粘钢板加固混凝土梁的性能分析[J];低温建筑技术;2001年02期

5 翟爱良,刘夫江,冯耀奇,刘普伦;粘贴钢板加固混凝土梁的正截面承载力计算[J];山东农业大学学报(自然科学版);2002年03期

6 王天稳;弹性支点加固混凝土梁最佳支点刚度的计算[J];建筑技术开发;2002年03期

7 王天稳,孙乃波;支点刚度对被加固混凝土梁受力性能的影响[J];工业建筑;2002年11期

8 吴志平,杨林德;外贴碳纤维增强材料加固混凝土梁的抗弯设计[J];地下空间与工程学报;2005年02期

9 赵毓成;张文献;王英杰;;粘贴预应力钢板加固混凝土梁技术的理论研究[J];工业建筑;2006年S1期

10 吴辉琴;谢肖礼;王波;臧华;;加固混凝土梁的有限元分析及优化设计[J];广西工学院学报;2006年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 丁亚红;郝永超;郝凌博;;内嵌螺旋肋钢丝加固混凝土梁弯曲性能研究[A];第十八届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2010年

2 张娟秀;叶见曙;姚伟发;;粘贴加固混凝土梁疲劳性能研究[A];第二届全国工程结构抗震加固改造技术交流会论文集[C];2010年

3 卢召红;张云峰;李岩;;体外预应力加固混凝土梁裂缝性能试验研究[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年

4 王海良;樊鹏飞;杨新磊;;纤维布加固混凝土梁抗弯疲劳性能研究现状及展望[A];建筑结构高峰论坛——复杂建筑结构弹塑性分析技术研讨会论文集[C];2012年

5 高亮;金华;宋东辉;康洪涛;张黎;;小议碳纤维加固混凝土梁的试验研究[A];第17届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2008年

6 张强志;高亮;张黎;;碳纤维加固混凝土梁的试验研究[A];土木工程建造管理：2008年辽宁省土木建筑学会建筑施工专业委员会论文集[C];2008年

7 李源;张保印;刘匀;张兴虎;王石生;;碳素纤维布加固混凝土梁的疲劳试验研究[A];第二届全国土木工程用纤维增强复合材料（FRP）应用技术学术交流会论文集[C];2002年

8 崔士起;成勃;崔全岳;;表面嵌固法加固混凝土梁抗弯性能试验研究[A];山东土木建筑学会建筑结构专业委员会2008年学术年会论文集[C];2008年

9 张龙生;李唐宁;陈小英;卓静;;纵向和横向预应力CFRP加固混凝土梁对比分析[A];工业建筑（2009·增刊）——第六届全国FRP学术交流会论文集[C];2009年

10 李方刚;左光辉;;HFRP加固混凝土梁的抗弯承载力计算方法的研究[A];土木建筑学术文库（第16卷）[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 鲍安红;粘贴加固混凝土梁的剥离研究[D];重庆大学;2005年

2 陈永秀;碳纤维加固混凝土梁试验与理论研究[D];同济大学;2007年

3 NGUYEN PHAN ANH;浅表嵌入式FRP加固混凝土梁温度与持续荷载的界面效应研究[D];武汉理工大学;2012年

4 张（王乐）元;体外CFRP筋加固混凝土梁受弯性能的研究[D];东北林业大学;2010年

5 王兴国;预应力纤维片材加固混凝土梁抗弯性能研究[D];中南大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 周浩;环境损伤作用下CFRP布加固混凝土梁力学性能研究[D];安徽工业大学;2015年

2 秘凤雪;FRP加固混凝土梁刚度及变形非线性有限元分析[D];济南大学;2016年

3 楚雨龙;CFRP板条嵌入式加固混凝土梁受扭有限元分析[D];吉林建筑大学;2016年

4 董斌;考虑次轴力影响的体外预应力加固混凝土梁的试验研究[D];天津大学;2009年

5 鲁恒;混锚钢板加固混凝土梁受力性能分析[D];中南大学;2014年

6 高戈;碳纤维加固混凝土梁、板结构研究[D];浙江大学;2003年

7 王超峰;混锚薄板加固混凝土梁受力分析[D];中南大学;2013年

8 马艳洁;内嵌预应力螺旋肋钢丝加固混凝土梁抗弯性能研究[D];河南理工大学;2012年

9 刘丽娜;内嵌预应力螺旋肋钢丝加固混凝土梁抗弯试验及理论研究[D];河南理工大学;2009年

10 张照海;端锚预应力钢板加固混凝土梁抗弯性能及应用技术研究[D];中南大学;2013年

，

本文编号：649066