FRP抗剪加固混凝土梁锚固效果的有限元分析

发布时间：2021-02-11 15:16

　　FRP材料在土木工程领域得到了广泛的应用,在工程应用中对于混凝土梁的加固主要分为抗剪和抗弯加固。抗剪加固形式包括条形加固、U形加固和全裹加固三种。钢筋混凝土梁失效的主要原因是剪切裂缝和弯曲裂缝引起的纤维布与混凝土之间的界面剥离。目前工程中常用的方法是在FRP端部或沿全梁粘贴FRP-U型箍,防止FRP布与混凝土界面的剥离。本文进行FRP抗剪加固及锚固效果的有限元分析,研究内容和主要结论如下:1、基于混凝土塑性损伤模型（CDP）,对试验梁开展抗剪加固效果的有限元分析。建立条形加固、U型加固和全裹加固的有限元模型,将计算得到的荷载位移曲线与试验结果进行对比,验证数值模型及混凝土本构模型的合理性。在此基础上,分别研究了三种加固方式下,加固间距取25mm、50mm和100mm,加固条宽度取25mm、50mm和75mm时18根加固梁的数值计算结果,得到FRP抗剪加固的最优加固形式、加固条宽度和间距,为实际工程设计提供参考。2、基于扩展有限元（XFEM）方法以及界面黏结应力（CZM）分析方法,研究FRP条粘贴方向对混凝土梁抗剪加固的作用效果。分别建立了竖向FRP条和斜向45°的FRP条加固钢筋混凝土... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 FRP加固钢筋混凝土梁的主要破坏形式
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 存在的问题
    1.5 本文研究内容
2 基于混凝土塑性损伤模型的抗剪加固分析
    2.1 引言
    2.2 FRP抗剪加固混凝土梁试验介绍
    2.3 混凝土塑性损伤模型
    2.4 有限元数值计算分析
        2.4.1 有限元模型
        2.4.2 数值计算与试验结果对比
    2.5 FRP加固条宽度及间距对加固效果的影响
        2.5.1 加固条宽度的影响
        2.5.2 加固条间距的影响
    2.6 本章小结
3 FRP条粘贴方向对混凝土梁抗剪加固效果研究
    3.1 引言
    3.2 试验梁模型
    3.3 有限元数值计算分析
        3.3.1 有限元模型
        3.3.2 基于扩展有限元的裂缝扩展分析
        3.3.3 FRP与混凝土界面模型
    3.4 数值计算结果
        3.4.1 竖向加固的效果分析
        3.4.2 45°方向加固的效果分析
        3.4.3 界面应力对比分析
        3.4.4 FRP布应力对比分析
    3.5 本章小结
4 端部及全梁U型锚固的锚固效果分析
    4.1 引言
    4.2 试验梁介绍
    4.3 数值计算模型
    4.4 弯曲裂缝下U型锚固效果分析
        4.4.1 弯曲裂缝扩展分析
        4.4.2 界面应力分析
        4.4.3 BFRP布的应力分布分析
    4.5 剪切裂缝下U型锚固效果分析
        4.5.1 剪切裂缝扩展分析
        4.5.2 界面应力分析
        4.5.3 BFRP布的应力分布分析
    4.6 弯剪裂缝下U型锚固效果分析
        4.6.1 弯剪裂缝扩展分析
        4.6.2 界面应力分析
        4.6.3 BFRP布的应力分布分析
    4.7 结论
5 FRP抗剪加固的工程设计方法
    5.1 引言
    5.2 美国规范中FRP抗剪加固计算方法
    5.3 中国规范中FRP抗剪加固设计方法
        5.3.1 加固梁抗剪承载力计算公式
        5.3.2 未加固梁斜截面承载力计算公式
    5.4 基于规范的设计结果与试验结果对比
        5.4.1 中美规范设计方法对比
        5.4.2 计算结果与试验结果对比
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]外贴FRP加固钢筋混凝土梁结构性能研究进展[J]. 邢丽丽,孔祥清.  混凝土. 2018(09)
[2]CFRP加固梁U型锚固效果的数值分析[J]. 黄丽华,王跃方,李璐.  土木建筑与环境工程. 2014(06)
[3]FRP抗剪加固钢筋混凝土梁研究综述[J]. 周朝阳,谭磊,程小念.  建筑科学与工程学报. 2011(02)
[4]混杂FRP-混凝土T形组合梁受弯性能试验研究[J]. 张普,朱虹,孟少平,雷云,吴刚,吴智深.  东南大学学报(自然科学版). 2010(03)
[5]玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受弯试验研究[J]. 欧阳煜,王鹏,李翔.  建筑结构. 2008(11)
[6]混凝土梁外贴FRP抗剪加固承载力计算[J]. 陆新征,叶列平,陈建飞,李天虹.  建筑结构. 2006(09)
[7]FRP加固混凝土梁受弯剥离破坏的有限元分析[J]. 陆新征,滕锦光,叶列平,江见鲸.  工程力学. 2006(06)
[8]FRP在工程结构中的应用与发展[J]. 叶列平,冯鹏.  土木工程学报. 2006(03)
[9]U型FRP加固钢筋混凝土梁受剪剥离性能的有限元分析[J]. 张子潇,叶列平,陆新征.  工程力学. 2005(04)
[10]FRP-混凝土界面粘结滑移本构模型[J]. 陆新征,叶列平,滕锦光,庄江波.  建筑结构学报. 2005(04)

博士论文
[1]FRP-混凝土界面行为研究[D]. 陆新征.清华大学 2005
[2]玻璃纤维（GFRP）片材加固混凝土框架结构的性能研究[D]. 欧阳煜.浙江大学 2001

硕士论文
[1]混凝土开裂及其对FRP混凝土界面影响的数值计算方法研究[D]. 施清泉.大连理工大学 2018
[2]不同种类FRP加固钢筋混凝土梁的试验研究及理论分析[D]. 李宇婧.大连理工大学 2012
[3]FRP抗剪加固混凝土梁的剥离行为研究[D]. 徐玲.中南大学 2009
[4]纤维布加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究[D]. 文明才.中南大学 2008



本文编号：3029306