基于有限元模拟的FRP筋加固混凝土梁受力性能浅析

FRP筋能够有效提升混凝土梁的梁底抗弯能力,采用有限元方法对FRP筋加固混凝土梁受力性能进行建筑信息化有限元仿真模拟,能够提前发现并解决一些可能在土木建筑工程实际施工出现的问题。本文主要从FRP筋加固混凝土梁有限元模型的建立、受力性能分析等方面,对FRP筋加固混凝土梁的受力性能进行了有限元分析,为相关的工程技术人员人员提供一定的参考。     

预应力FRP片材加固混凝土墩柱的研究进展

预应力FRP片材加固混凝土墩柱施工工艺简便,既可用于震后应急加固,也适于永久性抗震加固。这种新型加固方法能够避免FRP片材的应变滞后,充分发挥FRP片材的高强特性;促使原有混凝土裂缝的弥合,限制裂缝的发生和开展,提高柱的耐久性能;重新调整混凝土墩柱的受力状态,显著提高被加固混凝土墩柱的延性、承载力和抗震性能。基于预应力FRP片材加固混凝土墩柱的国内外研究现状,围绕预应力FRP片材加固混凝土墩柱的起源、FRP片材预应力施加方法、预应力FRP片材锚夹具、预应力FRP片材加固混凝土柱的抗震性能等几个方面的最新研究进展进行了综述,对目前FRP片材加固混凝土墩柱研究中亟需解决的问题进行了分析与展望。     

FRP片材加固混凝土梁剥离承载力计算及设计

粘贴FRP片材加固混凝土结构的界面剥离是该加固技术的关键问题。根据近年来对FRP片材加固混凝土的界面粘结性能、FRP片材加固混凝土梁的受弯和受剪剥离性能的试验和理论研究,介绍了FRP片材加固混凝土梁的抗弯和抗剪剥离承载力的计算和设计方法,及其有关保证剥离承载力的构造要求。     

预应力FRP片材约束混凝土方柱应力-应变模型

采用预应力FRP片材加固混凝土柱是一种新型加固方法,能够避免FRP片材的应变滞后,加强FRP片材与混凝土之间的协同工作,提高FRP片材的加固效率,改善被加固柱的受力性能.基于已有的FRP片材约束混凝土方柱的应力应变模型,考虑预应力FRP片材对混凝土柱的主动约束作用,提出了一种预应力FRP片材约束混凝土方柱的应力-应变关系模型.模型的计算分析结果表明,预应力FRP片材的主动约束可以显著提高混凝土方柱的延性和抗压承载力,和既有结果比较一致.     

FRP筒-混凝土-钢管复合柱受力性能有限元分析

利用FRP筒材加固建筑的柱状混凝土结构是一种可行方案。采用有限元模拟方法能对FRP筒材加固柱状混凝土结构的受力性能进一步的探究。本文主要从FRP筒-混凝土-钢管复合柱有限元模型的建立、受力性能分析等方面,对FRP筒材加固柱状混凝土结构的受力性能进行了有限元分析,为相关人员提供一定的参考。     

FRP片材加固混凝土梁界面剥离分析

纤维增强复合材料（FRP）片材与混凝土之间的界面剥离破坏是FRP片材加固混凝土梁的重要破坏模式。基于近年来国内外关于FRP片材加固混凝土构件的静载试验结果和力学理论知识,讨论了FRP片材加固混凝土梁界面剥离的破坏模式与破坏形态,分析了加固梁发生端部界面剥离和中部界面剥离两种破坏模式的破坏机理,并提出了预防加固梁发生界面剥离破坏的建议。     

预应力纤维布加固梁的数值模拟方法

在深入研究预应力FRP加固混凝土梁的受力性能和有限元软件的基础上,对加固梁进行了系统的模拟分析,进而提出了一套适用于预应力FRP加固梁的数值模拟方法,以满足工程实际需要。     

FRP片材加固混凝土板研究进展

为研究FRP片材对加固混凝土板性能的影响,本文结合国内外学者对FRP加固混凝土板的受弯性能、承载力、疲劳性能及耐火性能等方面的研究进行了探讨。从已有的研究成果中可以发现,FRP加固混凝土结构的研究主要是对短期性能和承载力方面的研究,而对FRP加固混凝土结构长期性能和耐久性能方面研究较少,对于FRP片材加固混凝土板的试验研究和理论分析方面的剥离破坏开展则更少。因此,对FRP片材加固凝土板的研究具有一定的实际意义和工程前景。     

FRP片材加固的钢筋混凝土梁短期刚度试验与理论研究

通过4根未加固钢筋混凝土梁和10根玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)布和碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固钢筋混凝土梁的静载受弯试验,研究了纤维增强复合材料(FRP)片材加固梁的挠度和刚度变化,以及FRP粘贴层数、FRP强度和混凝土强度、剪跨对加固梁挠度和刚度的影响。研究结果表明:FRP片材能有效抑制梁裂缝的扩展,提高梁的抗弯刚度,减小梁跨中挠度。基于刚度解析法,将FRP片材换算为受拉钢筋,建立了FRP片材加固梁的短期抗弯刚度计算公式,当FRP加固量为零时,该公式可退化为GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中未加固梁的抗弯刚度计算式,所建立的FRP片材加固梁抗弯刚度计算式的适用范围有所加大。通过试验数据,对所建立的抗弯刚度计算公式的精度进行了验证,结果表明,理论公式计算值与试验值吻合良好,可为FRP片材加固的钢筋混凝土梁理论分析和设计提供参考。     

CFRP片材加固混凝土梁收缩徐变效应研究

按换算截面法推导了FRP片材加固混凝土梁的短期与长期挠曲变形计算公式,在此基础上编制了相应的分析计算程序,该分析方法能较准确预测开裂混凝土梁的长期挠曲变形。制作了10根钢筋混凝土梁,其中6根为普通钢筋混凝土梁,另外4根为CFRP片材加固梁,并对试件的短期与长期受力性能进行了试验观测,持续荷载作用下对试件进行了近700d的收缩徐变试验。运用本文计算方法预测了试件的长期挠曲变形,理论计算值与本文试验结果吻合较好。研究表明:碳纤维片材对混凝土梁的长期挠曲变形影响很小,但碳纤维片材能有效地控制持续荷载作用下裂缝的进一步开展。研究结果可为CFRP加固混凝土结构工程设计与理论分析提供参考。     

纤维增强复合材料与钢材复合加固混凝土结构研究进展

纤维增强复合材料与钢材复合加固混凝土结构技术,结合了粘贴纤维增强复合材料(FRP)和外贴钢板加固混凝土结构两种技术,可有效改善混凝土结构的受力性能。总结近年来FRP与钢材复合加固混凝土梁、板和柱力学性能以及设计理论的研究进展,分析已有研究取得的成果和尚存的问题。分析表明:FRP与钢材复合加固技术能同时提高被加固构件的延性和承载力,有效解决了FRP加固技术的锚固问题,但关于FRP与钢材复合加固构件的力学性能、设计方法等有待深入研究。应进一步通过试验研究和有限元分析的方法,综合考虑二次受力、加固量等因素对FRP与钢材复合加固混凝土构件受力性能的影响,加固材料的设计取值、加固设计方法和FRP与钢复合材料耐久性研究等是今后关注的课题。     

预应力纤维片材加固RC构件受弯研究现状

针对普通外贴纤维增强聚合物（Fiber—Reinforced Polymer,以下简称FRP）片材加固混凝土受弯构件加固材料强度利用率低、构件正常使用阶段性能改善不明显等不足,预应力FRP加固法开始受到关注。文中首先给出了三种对纤维片材施加预应力的方法,然后分别对预应力连续纤维片材加固RC构件弯曲性能、预应力片材加固后的剪切性能及加固梁的疲劳性能等方面的研究现状进行了分类说明,给出了现有研究的方法、内容和取得成果及尚未开展的方向,供今后预应力纤维片材加固研究参考。     

预应力纤维片材加固RC构件受弯研究现状

针对普通外贴纤维增强聚合物(Fiber- Reinforced Polymer,以下简称FRP)片材加固混凝土受弯构件加固材料强度利用率低、构件正常使用阶段性能改善不明显等不足,预应力FRP加固法开始受到关注.文中首先给出了三种对纤维片材施加预应力的方法,然后分别对预应力连续纤维片材加固RC构件弯曲性能、预应力片材加固后的剪切性能及加固梁的疲劳性能等方面的研究现状进行了分类说明,给出了现有研究的方法、内容和取得成果及尚未开展的方向,供今后预应力纤维片材加固研究参考.     

FRP片材加固钢筋混凝土梁的研究进展

80年代以来,FRP(纤维增强复合材料)作为一种高性能的新型混凝土结构加固补强材料受到科研院所和工程界的广泛关注[1]。迄今为止,国内外关于FRP片材加固钢筋混凝土结构研究的试验和理论研究已相当丰富,并在工程界得到大量实践应用。本文着重介绍了FRP片材加固钢筋混凝土梁的抗弯性能、抗剪性能、以及裂缝、刚度研究,以期为FRP片材的进一步研究和应用提供参考。     

玻璃纤维片材加固混凝土梁的抗剪试验研究

进行了 1 3根玻璃纤维 (GFRP)片材加固混凝土梁和 2个对比混凝土梁的抗剪性能试验研究 ,分析了GFRP加固梁的抗剪性能。试验结果表明 ,粘贴GFRP片材可以有效地提高梁的抗剪承载力 ,GFRP片材的受力机理和箍筋相同 ,加固梁的抗剪承载力取决于GFRP片材的有效应变。根据试验结果 ,提出了GFRP片材有效应变的计算公式 ,并依据混凝土规范的计算模型 ,提出了加固梁的抗剪承载力计算公式     

FRP加固混凝土构件的桥联力模型分析

在FRP加固混凝土梁的剥离破坏中,由弯曲裂缝引起的剥离破坏是其中的一种主要形式,对于被加固梁中FRP片材与混凝土的协同工作能力有很大影响。通过纤维增强复合材料的桥联力模型,揭示了这种状况下弯曲裂缝发展的断裂阻力性能以及桥联力对FRP片材与混凝土之间的协调工作性能的影响。     

FRP工字截面型材加固混凝土单向板的性能研究

FRP片材加固混凝土结构的应用与研究已取得了很多的成果,而用FRP型材加固混凝土结构的研究则不多见。文章将CFRP、GFRP复合型工字截面型材应用于单向板的加固,通过简化理论分析和有限元计算方法,探讨了FRP型材加固混凝土板的可能性,并根据板在不同加固方式下强度、刚度等方面的性能比较,揭示了这种加固方式的特点。     

钢筋混凝土T梁HB-FRP抗剪加固试验和数值模拟

基于室内模型试验,开展了混合黏结纤维增强复合材料(HB-FRP)抗剪加固钢筋混凝土T梁的受力性能研究.对未加固、外贴纤维增强复合材料(EB-FRP)加固及HB-FRP加固T梁进行了破坏性对比试验,并采用Abaqus软件建立了精细化有限元模型,对比分析了试验和数值计算结果,验证了有限元模型的准确性;在此基础上进行参数分析,研究了混凝土强度、箍筋间距、FRP条带数量及FRP厚度对加固梁抗剪承载能力的影响.结果 显示:HB-FRP抗剪加固梁的剪切裂缝间距要小于EB-FRP加固梁的裂缝间距;EB-FRP加固梁发生黏贴区域大面积剥离,而HB-FRP加固梁仅在相邻钢扣件间有裂缝的区域出现了剥离,钢扣件有效抑制了裂缝剥离扩展;HB-FRP抗剪加固梁的FRP应变水平为EB-FRP抗剪加固梁的2倍,表现出了较好的延性.综合考虑未加固梁、EB-FRP加固梁及HB-FRP加固梁的参数分析结果,对钢筋混凝土T梁抗剪承载能力的影响因素按照重要性降序为:混凝土强度、箍筋间距、FRP间距、FRP厚度.     

混凝土梁外贴FRP抗剪加固承载力计算

剥离破坏是外贴FRP片材加固混凝土梁主要的破坏形式。回顾了对外贴FRP混凝土梁的试验研究、有限元分析和国内外现有的受剪剥离承载力计算公式。讨论了斜裂缝宽度分布规律,建立了FRP滑移分布模型,在此基础上分析了受剪剥离破坏时FRP的应力分布,讨论了FRP抗剪贡献与粘结长度、粘结方式等参数之间的关系。提出了受剪剥离承载力计算公式,与大量试验结果的对比表明,给出的设计建议公式与试验结果吻合良好,可供设计应用参考。     

基于建筑信息化的钢筋混凝土梁受力性能有限元分析

钢筋和混凝土是当前使用最多的建筑材料.钢筋混凝土梁被广泛使用.基于建筑信息化的有限元分析方法,能够对钢筋混凝土梁的抗拉、抗弯、抗剪等受力性能进行仿真模拟分析.本文主要从钢筋混凝土梁有限元模型的建立、钢筋混凝土梁受力性能有限元分析等方面,对钢筋加固混凝土梁有限元模型的受力性能进行了研究,为相关的工程技术人员人员提供一定的...