碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的數(shù)值分析.pdf

1、碳纖維布(CFRP)加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是一項(xiàng)新興的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用樹脂類膠結(jié)材料將碳纖維材料粘貼于混凝土表面，從而達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。由于碳纖維材料的輕質(zhì)、耐腐、高強(qiáng)及施工便利，在加固領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。 大型通用軟件ANSYS在土木工程上的運(yùn)用是非常優(yōu)秀的，具有強(qiáng)大的線性和非線性處理能力；并且提供給用戶許多友好的二次開發(fā)接口環(huán)境，如APDL(ANSYSParameterDesignLang

2、uage)、UIDL(UserInterfaceDesign)、UPFs(UserRoutinesandNon-StandardUses)等。 本文首先分析了目前碳纖維布加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)研究狀況，在此基礎(chǔ)上提出了用ANSYS軟件對(duì)碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的機(jī)理進(jìn)行數(shù)值分析，并利用ANSYS的二次開發(fā)接口加入了用戶單元。 對(duì)ANSYS在土木工程上的應(yīng)用進(jìn)行了研究，包括混凝土、鋼筋和碳纖維布單元的選取及參數(shù)的設(shè)置；鋼筋

3、混凝土有限元分析模型的類型；非線性分析選項(xiàng)的應(yīng)用；非線性收斂的處理；平截面假定、耦合和單元生死的應(yīng)用等。 由于在碳纖維布加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工過程中是先卸去部分荷載，再粘貼碳纖維布，這就存在二次受力。本文利用ANSYS具有的單元生死功能對(duì)此問題進(jìn)行了成功模擬。 根據(jù)許多的實(shí)驗(yàn)來看，粘結(jié)層對(duì)碳纖維布加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的效果有很大影響，所以在數(shù)值分析中考慮粘結(jié)層就具有很現(xiàn)實(shí)的意義。根據(jù)粘結(jié)層的性質(zhì)，提出了用Goodman單