FRP材料已在工程加固領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用,根據(jù)需要可以將FRP材料制成FRP布,粘貼在混凝土表面以達(dá)到對(duì)混凝土梁的抗彎加固或抗剪加固。在FRP布加固混凝土梁中,混凝土開(kāi)裂引起的FRP-混凝土界面剝離破壞是一種主要的破壞形式。在膠層施工可靠的情況下,界面破壞一般不發(fā)生在膠層內(nèi)部,而是在與膠層相交的混凝土層內(nèi)。本文基于CZM,分別采用損傷塑性混凝土模型及基于擴(kuò)展有限元的受拉開(kāi)裂模型研究由混凝土開(kāi)裂引起的FRP-混凝土之間的界面剝離破壞。在腐蝕性環(huán)境下,使用FRP筋代替鋼筋已成為一種新的趨勢(shì),但FRP筋表面形式與鋼筋有較大差異,而FRP筋與混凝土之間的有效粘結(jié)是保證FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)正常使用的關(guān)鍵。本文在課題組試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用基于粘性接觸對(duì)的形式對(duì)FRP筋混凝土之間的粘結(jié)滑移全過(guò)程進(jìn)行數(shù)值分析。本文主要內(nèi)容與結(jié)論如下:1.針對(duì)混凝土本構(gòu)模型,對(duì)混凝土裂縫擴(kuò)展及界面的數(shù)值計(jì)算方法開(kāi)展研究。采用損傷塑性模型模擬混凝土,使用基于CZM的界面單元模擬混凝土與FRP布之間的界面,建立課題組試驗(yàn)梁的數(shù)值模型,比較試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值結(jié)果,結(jié)果表明損傷塑性模型可以較好地模擬FRP加固梁的裂縫形態(tài)及破壞形式。2... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 FRP片材及筋材在工程中的應(yīng)用
    1.2 FRP材料在應(yīng)用中存在的問(wèn)題
        1.2.1 FRP布加固混凝土梁的破壞形式
        1.2.2 FRP筋混凝土材料的主要破壞形式
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 實(shí)驗(yàn)研究
        1.3.2 數(shù)值計(jì)算方法研究
        1.3.3 數(shù)值分析中仍然存在的問(wèn)題
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 基于損傷塑性模型的混凝土開(kāi)裂引起界面剝離的數(shù)值分析
    2.1 引言
    2.2 FRP加固混凝土試驗(yàn)梁介紹
    2.3 有限元模型
        2.3.1 混凝土損傷塑性模型
        2.3.2 鋼筋
        2.3.3 FRP布
        2.3.4 CZM及其在FRP-混凝土界面中的實(shí)現(xiàn)
    2.4 計(jì)算結(jié)果分析
        2.4.1 荷載位移曲線
        2.4.2 破壞形式分析
        2.4.3 混凝土裂縫分布
        2.4.4 FRP布應(yīng)力分布
        2.4.5 FRP-混凝土界面應(yīng)力分布
    2.5 本章小結(jié)
3 基于XFEM的混凝土開(kāi)裂引起界面剝離的數(shù)值分析
    3.1 引言
    3.2 擴(kuò)展有限元計(jì)算裂縫原理
    3.3 XFEM在Abaqus中的實(shí)現(xiàn)
    3.4 XFEM算例一：素混凝土梁分析
    3.5 XFEM算例二：FRP加固預(yù)損傷鋼筋混凝土試驗(yàn)梁的分析
        3.5.1 一次加載混凝土裂縫擴(kuò)展分析
        3.5.2 二次加載的BFRP加固梁分析
    3.6 本章小結(jié)
4 FRP筋混凝土界面模型分析及數(shù)值計(jì)算
    4.1 引言
    4.2 拉拔試驗(yàn)介紹
    4.3 有限元模型
        4.3.1 粘結(jié)滑移本構(gòu)模型
        4.3.2 粘結(jié)滑移本構(gòu)在Abaqus中的實(shí)現(xiàn)
        4.3.3 建立有限元模型
    4.4 計(jì)算結(jié)果分析
        4.4.1 粘結(jié)滑移模型對(duì)比
        4.4.2 混凝土應(yīng)力
        4.4.3 FRP筋應(yīng)力
        4.4.4 界面接觸應(yīng)力及滑移
    4.5 本章小結(jié)
5 基于XFEM的FRP筋混凝土梁界面應(yīng)力分析
    5.1 引言
    5.2 試驗(yàn)介紹
    5.3 有限元模型
        5.3.1 混凝土
        5.3.2 GFRP筋
        5.3.3 受壓筋及箍筋
        5.3.4 FRP筋與混凝土界面粘結(jié)滑移模型
    5.4 計(jì)算結(jié)果分析
        5.4.1 裂縫擴(kuò)展形態(tài)
        5.4.2 GFRP筋應(yīng)力
        5.4.3 界面接觸應(yīng)力
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]不同種類(lèi)FRP加固鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)研究及理論分析[D]. 李宇婧.大連理工大學(xué) 2012
[3]鋼筋混凝土粘結(jié)性能和梁裂縫的數(shù)值模擬[D]. 陳強(qiáng).浙江大學(xué) 2011
[4]FRP筋混凝土梁受力性能的試驗(yàn)研究及有限元分析[D]. 鄭永峰.濟(jì)南大學(xué) 2008
[5]FRP筋混凝土梁設(shè)計(jì)理論研究[D]. 鄭喬文.同濟(jì)大學(xué) 2006
[6]ABAQUS用戶材料子程序開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[D]. 楊曼娟.華中科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3119370