:根据在役钢筋混凝土梁的受力特点 ,采用有限元软件建立梁的分离式有限元模型 ,对梁加 固和加载 全过程进行模拟 ,综合比较分析了一次加载和二次加载对加 固梁挠度的影响 。4根梁的模拟计算结果 比较显示 , 有限元方法有较好 的精度 。建立了适于工程设计的加固梁 的挠度计算公式 ,计算结果与进一步的非线性有限元 分析结果表明 ,粘贴碳纤维布可有效地提高高强度钢筋混凝土梁的抗弯刚度 ,并能延缓裂缝 的扩展 ;数 值模拟值 与计算值 有较好的一致性 ;建立的分离式有限元模型较真实地反映了梁 的受力情况 ,由此得 出的荷载一挠度关系 曲线较真实地反映了梁的变形规律 ,为工程设计提供了可参照的方法。 关键词 :碳纤维布 ;加固 ;高强度钢筋混凝土梁 ;挠度 ;非线性有限元分析 ;荷载一挠度关系曲线 中图分类号 :TU375.1 文献标识码:A 文章编号 :1000—4726(2012)07—0652—04 ANALYSIS OF SHORT—TIM E DEFLECTIoN oF HIGH STRENGTH RE姗 ’oRCED CoNCRETE BEAM S STRENGTHENED W lTH CARBON Fm ER SHEET MENG W en, MENG Yan , SHE Zhi—shan (1.GuangxiVocational andTechnicalInstituteofIndustry,530001,Nanning,China;2.NanningZhuangningIndustrialEstate, 530031,Nanning,China;3.GuangxiFan~eArchitecturalDesignLtd.,530022,Nanning,China) Abstract: According to the characteristic of the foroe beating of the reinforced concrete beams in commission, the software was adopted to establish the separate finite element mode1 of the beams, and the strengthened beam s and the whole process ofloading were simulated, and the effects of first an d secondary loading on the deflection ofstrengthened beams were surveyed.The comparison between the simulation results and the calculation results of fourbeams showed thatthe proposed method WaS a precise numerical too1.The formulas for calculating the short—time deflection of the strengthened beam s were established for engineering design.Th e calculation results and the results of further non—linear finite element an alysis showed that the stiffness of the high strength reinforced concrete beams could be improved effectively by using bonded carbo n fiber sheet.and the developmentof crack could be delayed.Th e numericalcalculation values co~espond well with the theoreticalvalues.Th e established separatefinite elementmodelcould truly reflectthe force bearing of thebeams.Therefore,the load—deflection relation curves resulted from the numerical calculation truly reflectthe deformation rule ofthe beams.They provided good reference forengineering design. Key words:carbon fibersheet;strengthening;high strength reinforced concrete beam;deflection;nonlinear finite elementanalysis;load——deflection relation curve 本文采用有限元分析和理论计算相结合的方法 , 针对 不 同条件 下各 种 因素的影 响 ,对 碳纤 维布 加 固梁 进行深入研究 ,分析结果表明 ,数值模拟结果与理论计 算结 果吻 合较 好 。 1 有 限元 分 析 1.1 模 型结构 钢 筋混 凝土 梁 的截 面尺 寸bxh为 150minx300mm, 跨度f为2700mill,净跨f0为2550film,加载位置a为675 mill。梁的编号分别为A0,A1,A2,A3,其中 ,A0为比较 收稿 日期 :2012—05—17 作 者简介 :蒙 文 (1965一),男 ,广西 南宁人 ,副教授 ,硕士 ,e-mail Mengwen664@sina.com. 梁 ,A1,A2,A3为加固梁。混凝土强度等级为C30,弹性 模量为3.00xl04MPa,轴心抗压强度为 20.1MPa,轴心 抗拉强度为2.01MPa。纵向受拉钢筋为 22,弹性模量 为2.OOxl05MPa,屈服强度为400MPa。受压钢筋和箍筋 为中8,弹性模量为2.OlxlOMPa,屈服强度为300MPa。 钢 筋混凝 土梁 的设 计配 筋率oYJ1.88%。在 梁 的底部 受 拉面粘贴长2550mm、宽150ITIm的碳纤维布 ,纤维布厚 0.111mm,弹 性 模 量 为 2.35xlO MPa,抗 拉 强 度 为 3550MPa(图1)。 1.2 有 限元模 型 1.2.1 基本假 定 本 文 为简 化 有 限元 模 型 的建 立和 有限 元 分析 ,对 碳纤维布加固的钢筋混凝土梁作如下假定 :
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