ANSYS在纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性分析的应用

应用ANSYS进行纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的非线性分析，以四根纤维布抗弯加固钢筋混凝土试验梁为例详细的探讨了混凝土、钢筋和纤维布的本构关系、单元特性以及有限元模型的建立；将ANSYS计算值与实测值进行比较，结果表明该方法精度较高；最后并给出了应用ANSYS对钢筋混凝土结构进行非线性分析的意见和建议。     

荷载与氯盐作用下再生混凝土大偏压柱受力性能

为研究再生混凝土柱在荷载与氯盐环境耦合作用下的受力性能,以再生骨料取代率、持荷大小、钢筋锈蚀率为变量,设计了10个钢筋再生混凝土大偏压柱构件,经过持续荷载作用状态下的通电锈蚀过程后进行承载力试验,以研究构件刚度、承载力、延性等特征,并取出钢筋测定实际锈蚀率。结果表明,随着再生骨料取代率、持荷的增大,构件锈胀裂缝数量增加、纵筋实际锈蚀率增大;构件刚度、承载力及延性均随再生骨料取代率增大而降低,但随持荷大小的变化规律各有不同;随着锈蚀率的增大,构件锈胀裂缝开展程度明显增加,构件刚度及承载力降低;锈蚀率超过3%时,构件延性随锈蚀率增大而降低,但当锈蚀率小于等于3%时,构件延性与未锈蚀构件相当。混凝土截面应变分布满足平截面假定,承载力试验结果与锈蚀钢筋混凝土柱承载力计算模型符合情况良好。研究结果可为再生混凝土柱在海洋环境中的应用提供参考。     

钢筋钢纤维混凝土牛腿正截面承载力试验研究

根据钢筋钢纤维混凝土牛腿受弯试件的试验结果,讨论了钢纤维体积率对牛腿裂缝宽度、挠度以及正截面受弯承载力等的影响,建立了钢筋钢纤维混凝土牛腿正截面受弯承载力的计算模型,给出了与钢筋混凝土牛腿计算公式相衔接的钢筋钢纤维混凝土牛腿正截面受弯承载力计算公式。     

CFRP加固变电站钢筋混凝土构架有限元模拟可靠性研究

对现有的混凝土A型柱结构使用碳纤维增强材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)进行加固,利用ANSYS软件进行模型的计算,并且依据有限元分析和钢筋混凝土骨架破坏的模拟结果,将仿真结果进行对比,确定采用CFRP布加固混凝土框架的可靠性,并对加固方案进行总结分析.     

水电站厂房结构有限元整体求解中的过渡单元研究

研究了水电站厂房结构有限元整体求解时大体积混凝土与梁、柱等杆系结构连接的过渡单元。文中介绍的方法简单，便于工程技术人员接受，也便于编制计算机程序。特别当现有程序中已有杆件单元刚度矩阵程序时，则过渡单元的程序十分容易实现。     

电厂主厂房混凝土结构的加固设计

某电厂混凝土结构承载力不足,为此进行了定量分析。对已建厂房的复核结果反映出底层柱的轴压比、结构的混凝土等级等均能够满足要求,但抗弯承载力不足。针对这个问题提出了处理的思路和对框架梁柱的加固措施以及方法。     

钢纤维高强混凝土四桩承台受弯承载力塑性极限分析

在钢纤维高强混凝土承台受弯试验的基础上,分析了钢纤维高强混凝土承台的破坏模式和破坏机构。结合钢筋混凝土承台和钢纤维高强混凝土承台的试验结果,选取三种破坏机构,按照屈服线理论推导了考虑钢纤维含量特征值影响的钢筋钢纤维高强混凝土四桩承台受弯承载力的塑性解。通过四桩承台受弯承载力塑性解与试验结果的对比分析,建议了钢筋钢纤维高强混凝土四桩承台的受弯破坏机构和受弯承载力的理论计算公式,为钢纤维高强混凝土承台的设计与应用提供了依据。     

人防工程主体结构加固方法探讨

针对我国人防工程在和平时期满足人民正常的生活生产，在战时为防御外敌的袭击需加固的特性，通过有限元方法探讨了人防工程经后加柱加固后的受力性能。分析结果表明，后加柱加固后的人防工程其承载力得到了明显的改善。由此可知，通过人防工程后加柱加固方法提高结构的防御能力是可行的。     

大型倒虹吸预应力混凝土结构模型试验研究

本文介绍南水北调中线工程河北段南沙河倒虹吸预应力混凝土结构仿真模型试验的模型比尺与材料选择、结构受力性能测试元件的布置与测试系统、加载系统、模型制作及试验程序等研究情况。根据试验测试和三维有限元计算结果,分析不同的预应力钢筋张拉施工工序对结构预应力效果的影响规律,确定合理的预应力钢筋张拉工序;分析各种预定工况下,倒虹吸结构顶板、底板、边侧墙和中隔墙的受力状态;研究超载情况下倒虹吸结构的承载能力,提出需要进一步改进的结构设计建议。最后简要介绍该工程采用预应力混凝土结构的技术经济效益。     

碳纤维布加固混凝土梁受剪承载力的计算方法研究

本文在8根碳纤维布加固梁及2根对比混凝土梁受剪性能试验研究的基础上,分析了碳纤维布加固梁受剪性能及其影响因素,并在试验及主要影响因素分析研究的基础上采用统计方法建立碳纤维布加固梁受剪承载力的下限值计算公式。经统计分析后发现,该计算公式具有较高的精度,且由于采用承载力下限值方法建立,具有较高的安全度,可以较好地用于碳纤维布加固梁受剪承载力的计算。     

碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算分析

碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁是一种新型的加固方法,作者通过12根试件的试验研究碳纤维布和钢板以及两者复合加固钢筋混凝土梁的破坏特征、受力性能和破坏机理。在试验的基础上,本文分析了混凝土强度、纵筋率、CFRP与钢板的加固量等因素对复合加固梁正截面极限承载力的影响,提出了与现行规范相符合的实用承载力计算公式,并与试验结果进行对比。对比结果表明,计算值与试验值吻合较好,本文建议的实用计算公式对实际工程有一定的参考价值。     

钢筋混凝土柱外包粘钢加固技术试验与应用

本文通过钢筋混凝土短柱的外包粘钢加固的试验,将包钢与粘钢方法结合起来,加固后的外包粘钢与原混凝土之间能共同工作,并在原混凝土内形成三向应力状态,大大提高了结构整体承载力,并且空间占用较小,现场加固工艺简便,工期短,对周围环境影响小。在广东省电力一局万益钢结构厂主厂房钢筋混凝土柱加固的实际工程应用中,保证了工厂能够按期完成钢结构生产任务,取得了良好的经济效益与社会效益。     

碳纤维材料在混凝土受弯构件加固中的应用分析

介绍了碳纤维对梁及板的加固,通过对CECS 146—2003《碳纤维片材加固混凝土结构中技术规程》中的公式进行编程计算,分析了影响碳纤维材料对梁板构件受弯和受剪承载力提高的主要因素,指出梁的高宽比、受拉钢筋配筋率及碳纤维厚度是影响受弯承载力的主要因素;而受剪承载力与影响因素多为线性关系,且条带宽度与条带净间距的比值越大,受剪承载力提高的越多。     

ABAQUS在大体积钢筋混凝土非线性有限元分析中的应用评述

本文首先对大型通用有限元软件ABAQUS在大体积混凝土有限元分析中的应用进行了评述,着重从混凝土的非线性本构关系和破坏准则,受拉开裂后的行为,钢筋的本构关系,非线性方程组解法等方面论述;然后结合三峡水电站引水管道模型试验资料,进行钢筋混凝土非线性分析,并与试验结果对比评述,论证软件的实际应用能力。     

CFRP加固混凝土梁断裂特性的试验研究

本文通过混凝土三点弯曲梁的外贴碳纤维布(CFRP)加固试验,研究外贴CFRP对混凝土梁断裂特性的影响.试验通过在混凝土表面粘贴应变片法监测混凝土的起裂,由夹式引伸仪测得荷载.裂缝口张开位移曲线,发现该曲线除混凝土起裂点外,还存在另外两个临界点.在此基础上,基于虚拟裂缝模型计算了三个临界点的应力强度因子.试验结果表明,外贴CFRP加固混凝土梁能明显提高梁的极限承载力和延性;减小梁的挠度,同时可延缓混凝土裂缝的扩展.另外,计算分析得到的三个临界点的应力强度因子无明显尺寸效应,可以用来表征CFRP加固混凝土梁的断裂特性.     

500kV输电塔结构抗冰加固改造方法试验研究

为提高高压输电塔结构在覆冰荷载作用下的极限承载力,寻求有效的结构加固方法,以冰灾中破坏的典型500 kV输电塔为原型,制作了2对输电塔子结构模型,每对均由按原始结构形式设计和以增设横隔面方法进行加固改造的相应模型试件组成.对所有试件进行了模拟覆冰荷载作用下的静力加载试验,对比分析了结构受力过程、破坏模式和极限抗冰承载能力等,考察了增设横隔面对于提高结构受力性能的作用.基于有限元程序ANSYS,采用壳单元建立了加载塔段结构的实体模型,对试验全过程进行了模拟并与试验结果进行了比较.研究表明:横隔面的存在极大地降低了交叉斜撑的面外变形.无横隔面输电塔结构的破坏主要为主材的弯扭失稳,带横隔面结构破坏依然由主材构件的屈曲产生,但其屈曲模态由弯扭失稳趋向弯曲失稳.增设横隔面后,单、双塔段结构极限承载力的提高幅度分别达到了18.3%和17.6%.由于交叉斜撑面外变形对结构整体稳定的削弱效应得到抑制,主材角钢失稳模态中扭转效应对临界承载力的不利影响也被大幅降低,结构受力性能得到了全面提高.从而表明增设横隔面是一种合理有效地提高输电塔结构抗冰承载能力的加固方法.     

FRP在混凝土重力坝抗震加固中的应用研究

传统方法采用钢筋作为混凝土重力坝的抗震加固措施,但钢筋锈蚀问题一直不能很好地解决。FRP（FiberReinforced Polymer）与钢筋力学性质相近但具有优于钢筋的特点,能否替代钢筋进行抗震加固成为思考的重点。基于考虑材料细观非均匀性的混凝土损伤模型和FRP的单向抗拉特点进行FRP板表面加固和FRP筋内插加固两种方法下的混凝土重力坝的地震响应数值模拟,以Koyna大坝为例进行地震损伤时程分析,对比加固前后及两种不同加固方法下大坝的损伤发展过程、最终破坏形态、坝顶结点位移时程和加速度时程。结果表明：FRP用于大坝抗震加固是有效的,两种FRP加固措施能够起到不同程度的加固作用,可以根据大坝的具体情况选择合适方案作为大坝的安全储备,优先考虑FRP板加固。     

输电铁塔构件的夹具式与打孔连接式加固方法的试验研究

由于输电设备的更新升级对输电杆塔提出了特定的结构承载力要求,我国现存的输电杆塔结构亟待合理的改造和加固。输电杆塔主材一般采用不加固原截面形式、夹具连接形式、十字板打孔连接形式、一字板打孔连接形式这4种连接形式。本文采用21组试验工况进行了主材角钢的轴心受压静力加载试验,得出了加固后主材角钢的荷载-位移曲线、极限承载力以及荷载-应变曲线;并通过与未加固构件承载力的对比,研究了连接形式、加固位置、加固点数量对加固效果的影响。     

低强度混凝土后锚固性能试验研究

化学植筋是一项基于混凝土结构的新型后锚固技术,我国电力、工业生产等行业的设备更换中越来越多的采用化学植筋技术进行设备基础的改造。但目前,国内外对强度低于20 MPa的混凝土化学植筋性能研究较少。本文对低强度混凝土中化学植筋性能进行了研究,分析了钢筋直径、钢筋强度及锚固深度对化学植筋极限承载力的影响。     

混凝土动力塑性损伤分析中的单元尺寸效应探讨

本文讨论了混凝土非线性分析中的单元尺寸效应,并基于断裂能和钝裂缝带模型提出把开裂应变作为开裂位移与积分点单元特征长度的函数,应用于塑性损伤模型中,保证了断裂能的唯一性,有效地消除混凝土塑性损伤分析中的单元尺寸效应。利用本文开发的有限元程序对混凝土单轴受拉和koyna重力坝地震损伤分析的实例计算表明,本文提出的方法是有效可行的。