FRP抗弯加固空心板非线性有限元分析及参数研究
本文关键词: 纤维增强复合材料 界面剥离 开裂 极限承载力 非线性有限元 出处:《重庆交通大学学报(自然科学版)》2014年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:以FRP抗弯加固预应力空心板为研究对象,考虑钢筋、混凝土材料本构的非线性以及FRP与混凝土间的界面剥离,进行加固后结构承载能力的非线性有限元分析。分析表明加固后结构的承载力和延性都得到了较大幅度的提高,数值分析结果明显大于按现有规范公式得到的计算值。此外,从混凝土强度、FRP的轴向刚度、FRP材料用量和二次受力4个方面对FRP加固空心板效果进行了参数分析。结果表明:混凝土强度、FRP的轴向刚度对加固效果影响较大;FRP材料用量存在最优用量,超过最优用量后,加固后结构的受力性能并无明显改观;当结构以钢筋屈服和混凝土压碎为破坏形式时,二次受力对钢筋和FRP的应变影响较大,但对整体结构的极限承载力影响较小。
[Abstract]:Taking prestressed hollow slabs strengthened with FRP flexural strength as the research object, the nonlinearity of the constitutive structure of steel bar and concrete material and the interface stripping between FRP and concrete are considered. The nonlinear finite element analysis of the load-bearing capacity of the strengthened structure is carried out. The analysis shows that the bearing capacity and ductility of the strengthened structure have been greatly improved, and the numerical results are obviously larger than the calculated values obtained from the existing code formulas. The effect of FRP on hollow slabs is analyzed from four aspects of axial stiffness of concrete strength and the amount of FRP material and secondary force. The results show that the axial stiffness of concrete strength and FRP has a great influence on the strengthening effect of FRP. There is an optimum amount of the material, When the steel bar yield and concrete crushing are the failure forms, the secondary force has a great influence on the strain of steel bar and FRP. But it has little effect on the ultimate bearing capacity of the whole structure.
【作者单位】: 华中科技大学土木工程与力学学院;中国市政工程中南设计研究总院有限公司;
【基金】:国家自然科学基金项目(51078164) 国家“973”计划项目(2011CB013800) 国家杰出青年基金项目(50925828)
【分类号】:U445.72
【参考文献】
相关期刊论文 前6条
1 汪昕;张继文;;嵌入式FRP抗剪增强梁斜裂缝水平投影长度计算[J];东南大学学报(自然科学版);2008年05期
2 陆新征;叶列平;滕锦光;庄江波;江见鲸;;FRP片材与混凝土粘结性能的精细有限元分析[J];工程力学;2006年05期
3 张元凯,肖汝诚;FRP材料在大跨度桥梁结构中的应用展望[J];公路交通科技;2004年04期
4 赵彤,谢剑,戴自强;碳纤维布提高钢筋混凝土梁受剪承载力试验研究[J];建筑结构;2000年07期
5 陆新征,叶列平,滕锦光,庄江波;FRP-混凝土界面粘结滑移本构模型[J];建筑结构学报;2005年04期
6 曹双寅,滕锦光,陈建飞,邱洪兴;外贴纤维加固梁斜截面纤维应变分布的试验研究[J];土木工程学报;2003年11期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 熊光晶,赵若红,陈立强;纤维布增强混凝土抗剪承载力设计的若干问题[J];四川建筑科学研究;2003年01期
2 司炳君;孙治国;谢永杰;;ANSYS软件在无粘结预应力混凝土箱型梁承载力分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年06期
3 缪志伟;陆新征;王载;黄盛楠;叶列平;;某钢框架偏心核心筒弹塑性分析[J];四川建筑科学研究;2008年03期
4 王占桥;高丹盈;;碳纤维片材与混凝土有效粘结长度的试验研究[J];四川建筑科学研究;2009年01期
5 贾英杰;丁永刚;姚谦峰;;N_u—M_u曲线中菱形区概念在矩形混凝土柱大小偏压判别中的应用[J];四川建筑科学研究;2009年01期
6 肖红菊;孙玉永;张雷顺;;碳纤维布加固钢筋混凝土梁非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2009年01期
7 林沂祥;郑廷银;蔡万军;陈志军;;蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形柱的非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2009年02期
8 何春林;龚成中;;混凝土强度对空心砌块力学性能影响的仿真研究[J];四川建筑科学研究;2009年02期
9 朱杰江;张小维;;钢筋焊接网剪力墙抗震性能研究[J];四川建筑科学研究;2010年04期
10 陈怀亮;张大长;;塑性铰区埋入高阻尼隔震橡胶层厚度的数值模拟分析[J];四川建筑科学研究;2010年06期
相关会议论文 前10条
1 程恒;张燎军;;沙牌拱坝整体抗震安全评价[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 郭胜山;陈厚群;李德玉;马怀发;;混凝土动力塑性损伤分析中的单元尺寸效应探讨[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 姚健鹏;黄培彦;郑小红;郭馨艳;韩强;;静载下CFL-混凝土界面粘结滑移本构关系初探[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
4 李晨光;张利利;杨洁;;预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
5 孟丽军;张岩俊;陈伟;刘云;;某工程碳纤维布加固设计实例[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
6 张光雄;杨军;姜琳琳;;分离式模型在钢筋混凝土烟囱爆破拆除数值模拟中的研究与应用[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
7 范飞林;许金余;李为民;张军;;冲击载荷下混凝土动力本构模型试验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
8 吴丹;李密密;崔娜;孙毅;蒋秀根;;钢筋混凝土板抗冲击垮塌行为数值模拟[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
9 孙毅;李密密;崔娜;吴丹;蒋秀根;;钢筋骨架支承下混凝土梁受损破坏行为数值模拟分析[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
10 杨会臣;王海波;;混凝土重力坝极限抗震能力初探[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
相关博士学位论文 前10条
1 张骥;混凝土塑性—损伤本构模型研究[D];华中科技大学;2010年
2 韩强;CFRP-混凝土界面粘结滑移机理研究[D];华南理工大学;2010年
3 黄永辉;钢管混凝土拱桥拱肋病害机理与影响分析及吊杆更换技术研究[D];华南理工大学;2010年
4 劳晓春;RC矩形截面剪力墙构件的抗震性能及其性能指标限值研究[D];华南理工大学;2010年
5 孙向东;四塔单索面宽幅脊梁矮塔斜拉桥设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
6 郭猛;框架—密肋复合墙结构抗震性能与设计计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
7 林新元;预应力混凝土变截面连续箱梁裂后受力性能研究[D];长安大学;2010年
8 贾子文;冷弯薄壁型钢—混凝土组合楼盖受力性能研究[D];长安大学;2010年
9 余晓琳;自锚式悬索桥静力可靠度研究[D];华南理工大学;2011年
10 陈学伟;剪力墙结构构件变形指标的研究及计算平台开发[D];华南理工大学;2011年
相关硕士学位论文 前10条
1 周阵阵;基于细观力学方法的脆性基体短纤维复合材料性能预报[D];安徽工程大学;2010年
2 贾晓亮;基于FLAC~(3D)的断层数值模拟及其应用[D];河南理工大学;2010年
3 郑文举;既有宽幅桥梁结构承载能力试验研究与加固分析[D];郑州大学;2010年
4 王勇;大跨双向空心板结构的有限元分析[D];郑州大学;2009年
5 刘翔;空心板简支梁桥地震非线性碰撞研究[D];郑州大学;2010年
6 鲁博文;预应力混凝土箱梁非线性有限元分析[D];郑州大学;2010年
7 张雷;TRC抗弯加固RC梁的有限元分析[D];大连理工大学;2010年
8 翟飞格;箍筋锈蚀配斜筋RC梁抗剪承载力研究[D];长沙理工大学;2010年
9 刘杰;预应力碳纤维板加固大比例T梁抗弯性能试验研究[D];长沙理工大学;2010年
10 王丽坤;散装粮食楼房仓主要功能实现与结构性能研究[D];河南工业大学;2010年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 郝进锋,陈丽娟,赵文艳;钢筋混凝土设计中桁架模型的应用[J];四川建筑科学研究;2003年04期
2 曹双寅,潘建伍,邱洪兴;外贴纤维加固梁抗剪承载力计算方法分析[J];东南大学学报(自然科学版);2002年05期
3 李荣,滕锦光,岳清瑞;FRP材料加固混凝土结构应用的新领域——嵌入式(NSM)加固法[J];工业建筑;2004年04期
4 肖建庄,,朱伯龙,陈丽燕;混凝土梁玻璃钢抗剪加固初步研究[J];结构工程师;1995年01期
5 汪昕;张继文;吕志涛;包兆鼎;;槽形CFRP板条嵌入式增强混凝土梁受剪性能试验研究[J];土木工程学报;2008年08期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张巧珍;周洪彬;张明莉;;插板加强K型间隙圆钢管相贯节点的极限承载能力非线性有限元分析[J];钢结构;2006年01期
2 吴亮秦;李自林;韩庆华;;垫板加强N形圆钢管相贯节点静力性能试验研究[J];建筑结构学报;2010年10期
3 袁卫宁;常伟;李坤;;高强冷弯薄壁型钢柱畸变屈曲研究[J];工业建筑;2009年S1期
4 赵滇生;帅耀锋;陆长春;;薄壁型钢管混凝土组合柱轴压受力性能分析[J];浙江建筑;2010年08期
5 李凯;盛宏玉;王静峰;;矩形钢管混凝土T型节点极限承载力及其参数分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年03期
6 胡敬礼;陈以一;赵宪忠;汪大绥;姜文伟;包联进;;高含钢率SRC柱轴压承载性能研究[J];建筑结构学报;2008年03期
7 张向荣;杨明杰;杨怡;;轴力和弯矩共同作用下铸钢空心球节点承载力的有限元分析[J];工业建筑;2008年S1期
8 吴龙升;孙伟民;张大长;张鹏;闵珍;;U型插板钢管连接节点承载力特性的非线性有限元分析[J];南京工业大学学报(自然科学版);2008年01期
9 郑伯兴;黄长华;;KT型相贯节点承载力有限元及设计方法分析[J];钢结构;2008年07期
10 董毅;袁勇;;基于微平面模型的钢管混凝土柱承载力有限元模拟[J];结构工程师;2009年04期
相关会议论文 前10条
1 陈树华;侯钢领;刘占省;;网架极限承载力分析及其体系可靠度评价[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
2 刘占省;陈志华;;基于极限承载力的网架结构体系可靠度评价[A];2009年全国建筑钢结构行业大会论文集[C];2009年
3 刘占省;侯钢领;;基于极限承载力的网架结构体系可靠度评价[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 刘冲;;界面相性态对纤维增强复合材料内应力传递的影响[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
5 黄争鸣;;复合材料细观力学的强度理论与应用[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
6 ;Hopkison压杆实验技术的研究及应用情况介绍[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
7 李宏男;赵颖华;黄承逵;;纤维增强复合材料在土木工程中研究与应用[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 邱桂杰;陈淳;高国强;杨洪忠;;高透明纤维增强复合材料的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
9 王e
本文编号:1543853
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/1543853.html