混凝土框架梁负弯矩区粘钢加固数值模拟研究

论文摘要

钢筋混凝土框架结构是建筑结构中常用的一种结构形式,应用广泛。在使用过程中,由于种种原因,造成框架梁的负弯矩承载力不足,需要对其进行加固处理。粘钢加固法由于自重轻、所占空间小、施工周期短,具有很好的工程应用。根据框架梁的受力情况,考虑翼缘(板)的特点,设计了16个试验构件,给出了4组共14种粘钢加固方案,采用大型有限元软件ANSYS对试验构件进行数值模拟计算,通过对计算结果的分析,研究了在不同粘钢条件下,结构的极限承载力、裂缝等情况。从模拟结果可知:除在受压区粘钢加固外,其他几种加固方式对试件的混凝土开裂都有积极影响,都可以有效的提高框架梁负弯矩的极限承载力和刚度;在受拉区粘钢加固对框架梁负弯矩的极限承载力和刚度有很大的提高;在受压区粘钢对加固框架梁负弯矩的极限承载力和刚度的提高有限;粘贴钢板的厚度对加固效果有显著影响;在受拉翼缘(板)处粘钢加固,在加固材料相同的条件下,加固效果显著;另外,根据试件的破坏形态可知,梁柱节点附近应力很大,应该注意这个部位的锚固措施。最后根据计算结果的对比分析,对钢筋混凝土框架梁的负弯矩加固以及粘钢加固设计和施工提出列一些有建设性的意见和建议,具有一定的实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 工程结构加固的意义
• 1.1.2 钢筋混凝土结构的常用加固方法
• 1.2 粘钢加固方法简介
• 1.3 粘钢加固国内外研究现状
• 1.3.1 国内的应用和研究现状
• 1.3.2 国外的应用和研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 粘钢加固混凝土梁的基本理论
• 2.1 概述
• 2.2 现有极限强度理论
• 2.2.1 粘钢加固混凝土梁正截面的工作原理
• 2.2.2 粘钢加固混凝土梁正截面的破坏过程
• 2.2.3 粘钢加固混凝土梁正截面的承载力
• 2.3 加固钢板的粘贴延伸长度
• 2.4 本章小结
• 第3章 混凝土框架梁负弯矩区粘钢加固方案设计及分析模型建立
• 3.1 混凝土框架梁模型设计
• 3.1.1 模型选取
• 3.1.2 模型尺寸及材料
• 3.1.3 加固方案设计
• 3.2 有限元建模及参数选择
• 3.2.1 单元选取及分析模型
• 3.2.2 混凝土的材料性能
• 3.2.3 钢筋和加固钢板的材料性能
• 3.2.4 有限元模型的材料性能
• 3.2.5 模型加载与边界条件
• 3.2.6 影响混凝土有限元计算收敛的因素
• 3.3 本章小结
• 第4章 混凝土框架梁负弯矩区粘钢加固结果分析
• 4.1 试件破坏全过程
• 4.2 承载力和刚度分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介