碳纤维加固混凝土梁的数值模拟计算

为了建立碳纤维加固的钢筋混凝土梁的有限元非线性模型,采用ANSYS对碳纤维加固的钢筋混凝土梁进行数值建模计算.介绍了非线性有限元模拟碳纤维加固混凝土梁的方法,解决了采用有限元求解碳纤维加固混凝土梁非线性数值不容易收敛的问题,并且数值计算结果与试验结果吻合.结果表明所建立的有限元模型是合理的,该模型能准确地模拟出实际工程中碳纤维布加固混凝土梁的受力状态,并可对该种结构进行准确预测,为以后的数值研究工作奠定了基础,方便了日后的设计工作.     

基于Connector单元的锈蚀RC梁界面粘结性能细观数值模拟

结合随机骨料模型建立了锈蚀钢筋混凝土（RC）梁三维细观数值模型,采用Connector单元捕捉加载过程中界面相互作用变化的方法。利用已有试验数据验证了该模型的合理性。分析了加载过程中锈蚀RC梁界面粘结滑移分布以及变形协调系数的变化规律,探讨了界面粘结退化对RC梁抗弯承载力的影响。研究结果表明：采用Connector单元能描述加载过程中粘结应力以及相对滑移等界面行为的变化,可作为锈蚀钢筋-混凝土界面行为模拟的有效手段;界面的最大粘结应力随锈蚀率的增加而降低,30%的锈蚀率使得极限荷载下RC梁界面最大粘结应力下降71%;锈蚀会加剧荷载作用下锈蚀RC梁界面的相对滑移,界面相对滑移峰值位置由加载点逐渐向剪弯段区域转移;锈蚀会减小界面极限变形协调系数,锈蚀率达到30%时,极限变形协调系数为0.479,抗弯承载力下降55%。     

预应力碳纤维布加固RC梁的有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件,对预应力碳纤维加固RC梁进行受力全过程分析.在有限元分析中采用升温法模拟预应力,用单元的生死实现不卸载时梁的加固.将计算值和试验值进行比较,结果表明,ANSYS能较好地模拟出RC梁的受力过程.     

高桩框架码头T梁碳纤维加固

碳纤维布补强加固混凝土结构技术作为一种新兴的加固方法,以其具有轻质、高强、耐腐蚀及占用空间小等优点近年来得到了广泛的应用。本文以铜陵大通港高桩码头钢筋混凝土T形截面梁为研究对象,通过理论分析和有限元数值模拟,分析了碳纤维布加固的可行性,为类似码头的加固设计提供科学依据。     

CFRP加固RC梁静载荷效应的有限元模拟

目的应用非线性有限元方法模拟碳纤维复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土（RC）梁承载过程中结构的载荷效应（挠度、应力应变和承载力）．方法以4根CFRP加固RC试验梁的抗弯试验为依据，讨论了三维有限元分析模型的建立，包括：混凝土、钢筋、CFRP及CFRP和混凝土界面等单元的选择及本构关系原理。并选择了合适的裂面剪力传递系数．采用商业有限元计算软件ANSYS。模拟了4根CFRP加固RC梁加载的全过程．结果有限元模拟破坏承载力与实际破坏载荷基本接近，误差可控制在15％以内；有限元模拟压区混凝土、受拉钢筋、CFRP应变与实际测量应变在受拉钢筋屈服前基本一致；有限元模拟跨中挠度与试验测量挠度基本吻合．结论证明有限元方法可较好的预测CFRP加固RC梁的静载荷效应．     

碳纤维布加固的钢筋混凝土梁挠度的数值模拟分析

通过对4根碳纤维布加固的钢筋混凝土梁（包括1根对比梁）进行正截面抗弯性能试验,利用ANSYS有限元分析软件对碳纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性问题进行仿真模拟,分析的结果与试验结果基本相符,验证了现行规范所提供的计算理论和构造措施的合理性,说明碳纤维加固技术值得广泛应用．     

钢筋混凝土梁CFRP加固的ANSYS数值模拟研究

采用ANSYS有限元程序,对碳纤维布加固的矩形截面钢筋混凝土抗弯梁和未加固梁进行了非线性有限元数值模拟计算,模拟结果表明：碳纤维加固梁的截面较好地符合平截面假定;与未加固梁相比较,碳纤维加固后的混凝土梁,正截面承载力有较大的提高,裂缝间距和宽度变小,表明加固后梁的刚度有较好提高。     

碳纤维薄板增强RC梁界面温度应力理论分析

以碳纤维薄板（CFL）为研究对象,考虑了增强钢筋混凝土（RC）梁和CFL薄板的剪切变形,并着重研究了温度变化对界面应力的影响,推导出在温度变化和力载荷作用下CFL增强RC梁界面应力分布公式。温度变化引起的界面应力分布为：在界面两端出现高应力集中,端部的应力值最大,应力在端部附近迅速下降到一个稳定值。在△T=50℃;q=50kN／m的载荷水平下,温度变化产生的最大剪应力为1．7MPa,最大正应力为1．3MPa,均布载荷作用下产生的最大剪应力为0．8MPa,最大正应力为0．7MPa。在对碳纤维薄板（CFL）增强钢筋混凝土（Re）梁进行设计时考虑温度应力的影响是十分必要的。     

CFRP加固RC梁优化设计与试验

推导了CFRP界限加固截面积计算公式,建立了RC梁CFRP加固截面积优化数学模型,并确定了其限制条件,利用MATLAB的优化工具箱编制计算程序对CFRP的最优化截面积及对应的最大极限破坏承载力求解。并特制了4根CFRP加固RC梁,理论计算值得到了弯曲静载试验测量值的验证。     

偏压连拱隧道合理开挖方法的数值模拟研究

针对铜黄高速公路汤屯段大田双连拱隧道进口段埋深浅、地质条件复杂、存在偏压以及隧道结构受力复杂等特点,采用FLAC3D对隧道合理开挖方法进行了三维数值模拟研究.通过与隧道典型断面的拱顶下沉、支护结构受力、地表沉降的现场监测数据对比分析得出科学结论,能够动态地指导偏压双连拱隧道全过程施工,确保施工安全.     

碳纤维布补强加固钢筋混凝土梁的刚度计算方法

将碳纤维布加固梁的弯矩-曲率关系曲线理想化为三线型，提出了CFRP加固梁的刚度计算方法。通过建立力的平衡方程、材料的本构方程及几何方程，分别计算三折线的交点处及破坏时加固梁的刚度，根据线性关系进一步计算出加固粱在任意荷载下的刚度，进而得出碳纤维布加固梁在不同荷载水平下的挠度值。     

CFRP和角钢复合加固损伤混凝土柱的承载力计算

基于试验结果和相应的规程,对CFRP和角钢复合加固混凝土柱的承载力计算方法进行了研究,提出了相应的计算公式,为实际工程设计提供了依据.     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯性能的试验研究

为研究碳纤维加固方式对梁性能的影响,通过对比未加固的钢筋混凝土梁,设计了开裂与未开裂两种不同状态的钢筋混凝土梁采用碳纤维布加固后的受弯试验.在初始状态钢筋未屈服的情况下,无论加固前梁是否开梁,梁的主要破坏特征均为碳纤维布在跨中断裂;在保证粘贴良好的情况下,两种加固梁的屈服荷载、极限荷载均得到相同程度的提高;梁底粘贴碳纤维布可以有效限制裂缝的发展和延伸,因而加固后的梁的延性及刚度均得到改善;钢筋屈服后,荷载主要由碳纤维布承担,但其强度只能发挥60%左右.     

二次受力条件下RC梁外贴碳纤维布抗弯承载力计算方法

根据目前工程结构加固的实际情况,以及碳纤维增强复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土梁的理论和实验研究结果,分析了二次受力对加固梁的抗弯承载力影响,提出了二次受力条件下碳纤维布加固梁的抗弯承载力计算方法。给出了界限加固量及最大和最小加固量的计算公式。     

碳纤维布加固混凝土梁抗弯试验研究

粘贴碳纤维布加固混凝土是一种新兴的加固技术.本文通过对比粘贴不同层数碳纤维布混凝土梁试验,证明随着碳纤维布粘贴层数的增加,加固梁承载力、刚度、对裂缝开展的抑制作用及梁的最终挠度增加.碳纤维布起到了很好的加固效果.     

FBG传感器实时监测CFRP加固RC梁荷载效应研究

用埋入布拉格光栅（FBG）光纤传感器的CFRP加固RC梁可实现加固和实时健康监测双重功能。通过监测RC梁承载过程中FBG传感器波长来监测CFRP层应变，根据加固梁实时荷载效应计算理论得出受拉钢筋、压区混凝土的实时应变和实时测算荷载。通过4根RC梁的荷载效应实验发现，FBO光纤传感器与传统应变片有完全一致的线性关系；计算所得RC梁受拉钢筋、压区混凝土实时应变和实时荷载与实测值都吻合得较好。     

EB-FRP及HB-FRP加固预裂RC梁对比试验研究

为验证FRP螺栓加固新技术的合理性,结合现役钢筋混凝土桥梁带裂缝工作的特点,采用表面粘贴FRP（EB-FRP）加固技术和FRP螺栓混合加固技术（HB-FRP）,分别对不同预裂度的钢筋混凝土简支梁进行抗弯加固,通过两点对称加载抗弯试验研究加固预裂梁的受力特性和破坏模式,分析裂缝分布对加固预裂梁的剥离荷载及FRP材料利用率的影响。试验结果表明,与表面粘贴FRP加固技术相比较,采用FRP螺栓混合加固的预裂梁,抗弯极限承载能力提高30%～44%,加固后结构的破坏表现为明显的延性,改善了FRP脆性剥离破坏模式;另外,钢筋混凝土梁裂缝对FRP的剥离荷载、FRP材料的利用率及梁的破坏模式影响显著。     

二次受力下预应力碳纤维布加固混凝土梁承载力计算

外贴预应力碳纤维布加固混凝土构件是一种简单且有效的加固方式.对预应力碳纤维布加固混凝土梁的全过程做了理论分析,根据应力—应变关系及变形协调原理,分析了预应力碳纤维布加固混凝土梁各个阶段的承载力计算,并计算了在二次受力时的抗弯承载力,各阶段理论分析计算值与试验值基本吻合,可为实际工程的加固设计提供理论参考.     

CFRP加固RC梁的非线性有限元仿真分析

为了解CFRP筋加固钢筋混凝土梁的工作原理,本文利用Ansys软件对CFRP筋加固混凝土梁进行有限元分析,并结合算例分析了加固前后钢筋混凝土梁的承载力性能.结果表明,CFRP筋对提高钢筋混凝土梁的承载力和约束混凝土开裂具有一定的作用,可以为相关问题的研究提供参考.