开裂荷载和极限承载力分析，并与试验结果进行了对比。混凝土材料采用弹塑性本
构模型；为考虑材料达到极限强度后的性能，用分布裂缝模式模拟混凝土拉裂后的裂缝，不
考虑混凝土的压碎；钢筋采用杆单元模拟。经与试验结果对比，两者吻合性较好。
关键词 玄武岩纤维 非线性有限元
The Nonlinear Finite Element Analysis of Reinforced And Bidirectional Concrete Slabs
Strengthened With Basalt Textile Fiber
Zhao Jingjing1
 Chen Shangjian1 2 Huang cong1 Li Liyuan1 （1. School of Civil Engineering,Wu han University Wuhan 430072） （2．Wuhan Changjiang Reinforcement Co., Ltd Wuhan 430072）
Abstract Based on the separate nonlinear element method, reinforcement concrete slabs
strengthened with CBF sheet and subjected to concentrated load have been analyzed, and has
carried on the contrast with the test result. The material model assumed for concrete is
elastic-plastic; In order to consider the performance that the material is achieved the ultimate
strength, this article uses the distributed crack pattern to simulate crack that the concrete is
fractured, and is not considered the concrete crushing; The steel bars are treated as pole elements.
The results obtained are in good agreement with experimental results.
Key words basalt textile fiber nonlinear finite element
1 前言
玄武岩连续纤维 CBF（Continuous Basalt Fiber）是一种无机纤维材料，是以火山爆发形
成的一种玻璃态的纯天然玄武岩矿石为原料，经高温熔融后，通过喷丝板拉伸成的连续纤维，
其外观为深棕色，色泽与碳纤维十分相似。玄武岩连续纤维片材具有优异的力学性能、耐高
温、耐腐蚀 、施工方便、来源充足、价格便宜等特点，它将是继碳纤维之后的一种用于建
筑工程的加固材料，因此用玄武岩纤维加固混凝土双向板的研究对玄武岩纤维在加固实际工
程中的应用具有重要的意义。本文采用有限元分析软件 ANSYS 中的 SOLID65 空间实体单
元、SOLID45 三维实体单元、LINK8 三维杆单元、SHELL41 空间膜单元和 COMBIN39 单
元进行建模分析。用 SOLID65 单元来模拟混凝土板，SOLID45 模拟刚性垫块（防止应力集
中），LINK8 模拟钢筋，SHELL41 模拟玄武岩纤维布，COMBIN39 模拟混凝土双向板简支
边的水平约束，用分离法建立钢筋混凝土板的有限元模型。
1 单元类型
SOLID65 单元具有分析空间构件的功能，可用于含钢筋或不含钢筋的三维实体模型，
该实体模型还可具有拉裂与压碎的性能，且模拟的结果与实际的结果是比较吻合的。在混凝
土的应用方面，可用单元的实体性能来模拟混凝土。该单元具有 8 个节点，每个节点有 3
个自由度，即 x，y，z 3 个方向的线位移。
SOLID45 单元可用于三维实体模型.该单元具有 8 个结点，每个结点有 3 个自由度，即 x，y，z 3 个方向的位移。这个单元具有塑性，蠕变，膨胀，应力强化，大变形，大应变功
能。
LINK8 单元是一种三维杆单元，可承受轴向的拉压应力，不抗弯，具有塑性、徐变、

因本站资料资源较多，启用了多个文件服务器，如果浏览器下载较慢，请调用迅雷下载，特别是超过了5M以上的文件！请一定调用迅雷，有时候速度就会飞起哦，如果您的浏览器自动加载了PDF预览，文件太大又卡死，请按下载说明里的把PDF插件关闭了就可以直接下载，不会再预览了！