FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析

发布时间：2024-04-16 02:13

　　近年来,纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)被广泛应用于加固领域中,FRP抗剪加固钢筋混凝土(Reinforced Concrete,简称RC)梁的力学性能则是其中一个重要课题。剪跨比和箍筋锈蚀是影响FRP抗剪加固性能的两个重要因素,为了研究剪跨比和箍筋锈蚀率两者耦合作用对FRP加固RC梁抗剪性能的影响机理和规律,本文通过有限元软件ATENA对18根不同剪跨比(1、2和3)、不同箍筋锈蚀率(5%、10%和15%)和是否外贴U型FRP抗剪加固的RC梁进行了系统的有限元分析。本文从锈蚀箍筋力学性能的劣化、箍筋-混凝土粘结性能的改变和混凝土性能的劣化三个方面考虑箍筋锈蚀对钢筋混凝土梁的影响,结合断裂能理论和裂缝带理论,建立了有限元模型,并得出了以下结论:(1)在有限元的角度,验证了箍筋锈蚀和剪跨比均会影响RC梁的抗剪承载力这一结论。箍筋锈蚀率一定时,随着剪跨比的增加,其抗剪承载力随之下降;剪跨比一定时,低锈蚀率下梁的抗剪承载力基本不受影响,而锈蚀率比较大的时候,梁的抗剪承载力明显下降。(2)箍筋锈蚀会影响箍筋-混凝土之间的粘结性能,粘结性能的改变对...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构性能的影响

FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析5疏松的锈胀产物。钢筋锈蚀初期，由于锈胀产物体积的膨胀，会产生一个垂直于钢筋-混凝土接触面的压力，可以在一定程度上提高钢筋-混凝土之间的极限粘结强度。随着钢筋锈蚀程度的增大，接触面的压力随之增大，当其超过混凝土抗拉强度后，混凝土保护层将会....

图2.1ATENA运行界面

FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析15第2章有限元模型有限元方法（FEM，FiniteElementMethod）是一种求解偏微分方程边值问题近似解的数值方法，其核心思想是“数值近似”和“离散化”。有限元方法是将连续体离散化为若干个有限大小的单元体（FiniteEleme....

图2.2SBETA本构模型

FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析17图2.2SBETA本构模型表2.1SBETA本构模型组成峰值应力前/开裂前峰值应力后/开裂后受拉线弹性HordijkModel受压CEB-FIPModelCode90线性下降2.2.1单轴受拉本构模型（1）混凝土开裂前混凝土开裂前的本....

图2.3Hordijk裂缝张开法则

FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析18其中，为裂缝张开位移；为应力完全释放时的裂缝张开位移；为裂缝中的法向应力；常量1=3，2=6.93；为产生单位面积无应力裂缝所需的断裂能；′为混凝土有效抗拉强度。裂缝张开位移可以根据BazantandOh[66]提出的裂缝带理论得出：....

本文编号：3956291