【摘要】：近年來,外貼碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)己在工程加固領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,各國學(xué)者針對CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的正常使用性能做了大量的研究工作,并取得了諸多成果。本文嘗試基于混凝土斷裂力學(xué)和各向異性彈性理論,采用ANSYS有限元數(shù)值模擬的方法,分別對含裂紋鋼筋混凝土梁和外貼CFRP加固后的含裂紋鋼筋混凝土梁進行斷裂性能研究,考察其斷裂特性。本文以CFRP加固的跨中含穿透直裂紋鋼筋混凝土梁及含穿透斜裂紋鋼筋混凝土梁為例,采用有限元數(shù)值分析方法,計算梁在加固前后的裂紋尖端應(yīng)力強度因子K值,通過斷裂參數(shù)的計算,比較CFRP加固前后鋼筋混凝土梁的抗斷裂性能,并討論CFRP片材的長度、厚度和材質(zhì)變化對應(yīng)力強度因子的影響。本文還以CFRP加固鋼筋混凝土梁粘接界面開裂為例,從宏觀斷裂力學(xué)的角度研究界面端裂紋問題,用有限元數(shù)值模擬片材端部裂紋尖端應(yīng)力強度因子K值,并討論CFRP片材的長度、厚度以及材質(zhì)變化對裂尖應(yīng)力強度因子的影響。分析結(jié)果表明,采用外貼纖維增強復(fù)合材料加固鋼筋混凝土梁可以顯著提高梁的抗斷裂性能,加固后混凝土梁的裂尖應(yīng)力強度因子較加固前明顯減小,但是對梁的剛度提高不明顯;加固片的長度或厚度變化對裂尖應(yīng)力強度因子都有一定的影響,大部分情況下,隨著加固片層數(shù)和長度的增加,裂尖應(yīng)力強度因子呈減小趨勢;通過改變FRP的材質(zhì)表明,6K碳纖維片材加固效果優(yōu)于其他材質(zhì),但CFRP片材鋪層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化對混凝土梁的抗斷裂性能影響不大。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU375.1

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本文編號：2745292