纤维增强复材加固损伤混凝土梁抗弯性能的有限元分析

高子祁; 张津滔; 张浩; 郝汉; 郭瑞

doi:10.13204/j.gyjzG20110321

纤维增强复材加固损伤混凝土梁抗弯性能的有限元分析

doi: 10.13204/j.gyjzG20110321

高子祁¹,
张津滔¹,
张浩²,
郝汉³,
郭瑞^1, ,

1. 西南交通大学土木工程学院, 成都 610031;
2. 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司, 合肥 230088;
3. 中国铁路郑州局集团有限公司, 郑州 450000

基金项目:

国家自然科学基金项目（52008350）。

详细信息

作者简介:
高子祁,男,1997年出生,硕士研究生。

通讯作者:
郭瑞,男,1988年出生,博士,讲师,guor4867@swjtu.edu.cn。

计量
- 文章访问数: 159
- HTML全文浏览量: 11
- PDF下载量: 10
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2020-11-03
- 网络出版日期: 2021-09-16
- 刊出日期: 2021-09-16

FINITE ELEMENT ANALYSIS OF FLEXURAL BEHAVIOR OF DAMAGED RC BEAMS REINFORCED BY FRP

1. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China;
2. Anhui Communications Planning and Design Institute Co., Ltd., Hefei 230088, China;
3. China Railway Zhengzhou Group Co., Ltd., Zhengzhou 450000, China

摘要

摘要: 主要研究了FRP网格加固损伤钢筋混凝土梁的抗弯性能。研究中设计单根对照梁进行了四点弯曲试验，基于试验数据，利用ABAQUS建立并验证用于分析FRP网格加固效果的有限元模型。以FRP网格间距和FRP-混凝土界面处理为变量，通过有限元参数化分析，得到了加固参数对其加固效果的影响规律。研究结果表明：FRP网格非常有效地提升了损伤梁的承载力，梁的极限荷载提升了27.4%~43.4%。加固后梁的整体刚度提升比较大，屈服时的挠度略微减小，破坏时的挠度几乎没有变化。对于锚固情况不同的梁，无锚固梁的极限荷载高于锚固梁约10%。
- FRP网格 /
- 损伤RC梁 /
- 有限元分析 /
- 抗弯加固
Abstract: This paper mainly studied the flexural behavior of damaged RC beams reinforced by FRP grids. A control beam was designed for a four-point bending test in this study. Based on the test data, a finite element model for analyzing the reinforcement effect of the FRP grid was established. The flexural behavior of the reinforcement scheme and the influence of grid spacing and FRP-concrete interface treatment on the reinforcement were obtained through the FEM analysis. The results showed that the reinforcement was very effective in improving the bearing capacity of the damaged beams, and the limit load of the beam was increased by 27.4%~43.4%. There was a greatly improvement in the overall stiffness of the beams after the reinforcement. The deflection at yield was slightly reduced and the deflection at failure hardly changed. For beams with different anchoring conditions, the limit load of the unanchored beams was about 10% higher than that of the anchored beams.
- FRP grid /
- damaged RC beam /
- finite element analysis /
- flexural reinforcement

HTML全文

参考文献(14)

[1]	吴文贵, 徐永模.中国混凝土与水泥制品工业年鉴(2016)[M].北京:中国学术期刊电子出版社, 2017:314-315.
[2]	申士军.损伤混凝土结构加固性能及加固后耐久性研究[D].杭州:浙江大学, 2014.
[3]	GUO R, PAN Y, CAI L H, et al. Bonding Behavior and Shear Strengthening Effect of CFRP Grid with PCM Shotcrete Method[J]. Engineering Structures, 2018, 168(2):333-345.
[4]	岳清瑞. 我国碳纤维(CFRP)加固修复技术研究应用现状与展望[J]. 工业建筑, 2000, 30(10):23-26.
[5]	刘其卓.碳纤维布加固不同损伤混凝土梁抗弯性能的试验研究[D].武汉:武汉理工大学, 2004.
[6]	LEE H K, HAUSMANN L R. Structural Repair and Strengthening of Damaged RC Beams with Sprayed FRP[J]. Composite Structures, 2004, 63(2):201-209.
[7]	郭瑞, 任宇, 潘毅, 等.CFRP网格-聚合物水泥砂浆加固RC梁的抗剪性能与计算公式[J]. 土木工程学报, 2020, 53(3):1-10.
[8]	潘毅, 胡文豪, 郭瑞, 等.碳纤维增强复合网格-聚合物水泥砂浆加固RC梁的抗弯性能试验研究[J]. 建筑结构学报, 2020, 41(4):119-128.
[9]	徐文冰. 基于混凝土塑性损伤理论的FRP抗剪加固RC梁有限元分析[D].深圳:深圳大学, 2015.
[10]	何庆锋, 毛佳伟.碳纤维复材修复损伤钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究[J]. 工业建筑, 2019, 49(6):14-19.
[11]	中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构设计规范:GB 50010-2011[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.
[12]	杨飞, 董新勇, 周沈华, 等.ABAQUS混凝土塑性损伤因子计算方法及应用研究[J]. 四川建筑, 2017, 37(6):173-177.
[13]	陆新征, 叶列平, 滕锦光, 等.FRP-混凝土界面黏结滑移本构模型[J]. 建筑结构学报, 2005, 26(4):10-18.
[14]	陆新征, 滕锦光, 叶列平, 等.FRP加固混凝土梁受弯剥离破坏的有限元分析[J]. 工程力学, 2006(6):85-93.