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基于ABAQUS的表面内嵌CFRP筋粘结滑移性能数值模拟分析

发布时间:2018-05-05 07:54

  本文选题:表面内嵌CFRP筋或板条 + 混凝土 ; 参考:《工程力学》2014年S1期


【摘要】:利用ABAQUS有限元软件,对混凝土、CFRP筋或板条以及粘结剂分别采用不同的单元类型,特别是运用Spring2非线性弹簧单元来模拟表面内嵌CFRP筋或板条混凝土的粘结作用,同时考虑材料各自的本构关系,对表面内嵌CFRP筋混凝土拉拔试件和内嵌CFRP板条加固混凝土梁试件进行有限元模拟,将模拟结果与已有试验结果进行对比验证。结果表明,利用数值模拟的方法可以得到较为准确的拉拔试件的极限值,也可以较为正确地模拟加固梁的受力过程。在验证模拟结果正确的基础上,进一步分析了拉拔试件CFRP筋应力、滑移、粘结应力随不同位置的变化规律以及加固梁CFRP板条粘结区域内应变和粘结应力的分布情况。研究结果表明,对于拉拔试件,不同荷载等级作用下,CFRP筋在粘结区域内不同位置处的应力呈非线性变化,而粘结应力峰值出现在距加载点20mm~40mm位置处,其随位置的变化曲线呈偏态曲线特点。对于表面内嵌CFRP板条加固梁,粘结区域内CFRP应变和粘结应力在梁屈服后激增,且呈非线性变化。
[Abstract]:By using ABAQUS finite element software, different element types of concrete bar or slab and binder are used, especially the Spring2 nonlinear spring element is used to simulate the bond effect of CFRP bar or slab concrete embedded on the surface. At the same time, considering the constitutive relation of the material, the finite element simulation of the concrete drawing specimen with CFRP reinforcement and the concrete beam strengthened with CFRP slab embedded in the surface is carried out, and the simulation results are compared with the existing test results. The results show that the limit values of drawing specimens can be obtained by numerical simulation, and the stress process of strengthened beams can also be simulated correctly. On the basis of verifying the correctness of the simulation results, the stress, slip and bond stress of the CFRP bars in the drawing specimens are analyzed with different positions, and the distribution of the strain and the bond stress in the bond region of the CFRP plates of the strengthened beams are also analyzed. The results show that the stress of CFRP bars at different positions in the bond region is nonlinear under different load levels, and the peak value of bond stress appears at the 20mm~40mm position from the loading point. The curve of change with the position shows the characteristic of skewness curve. The CFRP strain and bond stress in the bond region increase rapidly after the beam yield, and show nonlinear variation for the beam strengthened by CFRP slab embedded in the surface.
【作者单位】: 沈阳建筑大学土木工程学院;
【基金】:国家青年科学基金项目(51208316)
【分类号】:TU375

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本文编号:1846846

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