本文關(guān)鍵詞：AFRP加固鋼筋混凝土梁界面粘結(jié)機(jī)理分析　出處：《華南理工大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：外粘貼FRP（纖維增強(qiáng)塑料）片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是當(dāng)今土木工程界興起的一種全新的加固技術(shù)。由于其相對于傳統(tǒng)的混凝土加固技術(shù)有著重量增加少、施工操作便捷、無腐蝕問題等優(yōu)勢，現(xiàn)在正被越來越廣泛的應(yīng)用于各類結(jié)構(gòu)的加固改造中。在眾多的FRP片材中，AFRP（芳綸纖維）又以良好的介電性、良好的耐腐蝕性、良好的熱穩(wěn)定性、良好的抗沖擊性和耐疲勞性等優(yōu)點(diǎn)，在加固領(lǐng)域有著獨(dú)特的地位。AFRP-混凝土之間的界面力學(xué)行為是AFRP加固混凝土技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵問題。因此，深入研究并揭示AFRP-混凝土的界面粘結(jié)機(jī)理，對于完善粘貼AFRP加固技術(shù)有著重大意義。此外，由于AFRP粘貼混凝土的界面試驗(yàn)，現(xiàn)在還存在很多問題，故完善被廣泛應(yīng)用的有限元分析技術(shù)也是十分必要的。 本文總結(jié)了到目前為止，國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)界面問題的研究，引用Abdel Baky, H.基于有限元結(jié)果分析提出的界面局部粘結(jié)滑移關(guān)系，指出了目前采用有限元方法分析FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)界面性能中存在的一些問題。為解決采用有限元軟件模擬時，模型中界面的處理問題和非線性分析難收斂的問題，本文采用在有限元模型中AFRP與混凝土的界面處設(shè)置三向正交彈簧的界面處理方式，提出將混凝土微平面模型引入到AFRP加固鋼筋混凝土梁的界面分析中來。并基于ANSYS提供的二次開發(fā)工具UPFs，編制了混凝土微平面本構(gòu)程序。 為驗(yàn)證前述提法的可行性和正確性。采用前述的界面處理方式，使用通用有限元軟件ANSYS對文獻(xiàn)[35]中試驗(yàn)梁進(jìn)行了三維建模。為確保計算的收斂性，采用位移控制的模式進(jìn)行加載。分別按ANSYS自帶的混凝土經(jīng)典模型和本文編制的微平面模型進(jìn)行了有限元模擬計算。通過對比兩種模型下的模擬結(jié)果以及將有限元結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比。結(jié)果表明，，H. Abdel Baky基于有限元計算結(jié)果提出的局部粘結(jié)滑移關(guān)系具有較高的精確度；本文采用的設(shè)置三向正交彈簧的界面處理方式能夠較好的反映AFRP加固混凝土梁的界面粘結(jié)性能；混凝土微平面模型與經(jīng)典模型在結(jié)構(gòu)彈性變形階段的結(jié)果基本吻合；在混凝土發(fā)生壓碎、開裂即非彈性變形階段，混凝土微平面模型的模擬效果要優(yōu)于經(jīng)典模型。
[Abstract]:This paper studies and reveals the interfacial mechanics behavior of AFRP - concrete , which is a key problem in the application of AFRP - reinforced concrete . In addition , it is very necessary to perfect the applied finite element analysis technique . This paper summarizes the research on the interface problems of FRP reinforced concrete structures at home and abroad , and points out some problems existing in the interface performance of FRP reinforced concrete structures by using finite element method . In order to solve the problem of difficult convergence of the interface between the model and the concrete at the interface of AFRP and concrete in the finite element model , this paper proposes the introduction of concrete micro - plane model into the interface analysis of AFRP reinforced concrete beam . Based on the second development tool UPFs provided by ANSYS , a concrete micro - plane constitutive procedure is developed . In order to verify the feasibility and validity of the above - mentioned method , three - dimensional modeling of the test beam is carried out by using the general finite element software ANSYS . In order to ensure the convergence of the calculation , the displacement control mode is used for loading .

【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU375.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1385871