CFRP布加固砼梁及预应力砼梁受弯性能计算机仿真模拟

CFRP布加固砼梁及预应力砼梁受弯性能计算机仿真模拟

论文摘要

钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种性质差别很大的材料组合而成,而且混凝土常常是带裂缝承担荷载的,混凝土材料和钢筋材料本身复杂的非线性特性及其两者之间复杂的粘结特性,给钢筋混凝土有限元计算造成了很大的困难,为此,国内外学者做了不少工作,但均未系统的提出钢筋混凝土计算机仿真分析的原理和步骤。 钢筋混凝土理论解以大量的试验数据为依据,采用平截面假定来分析梁截面的应力应变关系,但对于较复杂结构具有一定的局限性,而且也无法得出结构在荷载作用下的全过程受力变形关系曲线及钢筋和混凝土的时程应力曲线。本文在前人研究的基础上,采用非线性有限元法对普通钢筋砼梁和CFRP加固钢筋混凝土梁受弯极限承载力、先张法预应力钢筋砼空心梁底板纵向裂纹、先张法预应力钢筋砼空心梁受弯承载力进行计算机仿真模拟分析,着重从模型建立、网格划分、参数选取、单元形式、收敛准则、支座处理、求解方法等方面展开研究,其中涉及到材料有普通钢筋、混凝土、CFRP材料以及预应力钢筋,每种材料都有复杂的非线性特性。本文通过选取各种材料合理的本构模型,系统的介绍了普通钢筋砼梁和CFRP布加固钢筋混凝土梁以及预应力钢筋砼梁受力性能的模拟方法。 利用ANSYS有限元软件并进行二次开发,采用合理的物理模型、几何模型和数学模型来模拟CFRP布加固混凝土梁与先张法预应力混凝土空心梁

论文目录

  • 第一章 绪论
  • 第一节 混凝土结构计算机仿真的运用及意义
  • 一、结构仿真技术的发展概况
  • 二、混凝土结构仿真分析的运用及意义
  • 三、混凝土结构仿真分析的特点及任务
  • 第二节 CFRP布加固砼梁极限承载力及预应力砼梁底裂纹及承载力研究概况
  • 一、CFRP布加固钢筋混凝土梁极限承载力研究概况
  • 二、先张法预应力空心梁底板纵向裂纹及极限承载力研究特点及意义
  • 第三节 本文所作的主要工作
  • 一、普通钢筋砼梁和 CFRP布加固钢筋砼梁受弯极限承载力仿真模拟分析
  • 二、先张法预应力钢筋砼空心梁底板纵向裂纹分析
  • 三、先张法预应力钢筋砼空心梁受弯承载力仿真模拟分析
  • 第二章 混凝土破坏准则及其本构关系
  • 第一节 混凝土破坏准则
  • 一、混凝土破坏形态
  • 二、混凝土破坏包络面的特点与表达
  • 三、混凝土破坏准则
  • 第二节 混凝土的本构关系
  • 一、混凝土各类本构模型简介
  • 二、混凝土非线弹性本构模型
  • 第三章 钢筋混凝土非线性有限元基本原理及其解法
  • 第一节 钢筋混凝土非线性有限元基本原理
  • 一、结构的离散化模型
  • 二、混凝土的开裂裂缝模型
  • 第二节 非线性方程的解法
  • 一、直接求解法
  • 二、增量法
  • 三、Newton-Raphson法
  • 四、弧长控制法
  • 五、控制位移法
  • 第三节 收敛准则
  • 第四章 CFRP布加固钢筋砼梁受弯极限承载力仿真分析
  • 第一节 引言
  • 第二节 有限元分析
  • 一、材料特性
  • 二、分析模型和单元划分
  • 三、加载与边界条件
  • 四、有限元方程的求解
  • 第三节 实例与分析
  • 一、试验模型
  • 二、理论计算分析
  • 三、ANSYS模拟结果与试验值、理论值比较
  • 四、CFRP布层数对试验梁加固效果的影响
  • 五、结论
  • 第四节 本章小结
  • 第五章 预应力空心梁底板纵向裂纹及极限承载力仿真分析
  • 第一节 先张法预应力空心梁底板纵向裂纹分析
  • 一、引言
  • 二、先张法预应力空心梁的施工工艺
  • 三、原因分析
  • 四、结束语
  • 第二节 先张法预应力空心梁受弯极限承载力分析分析
  • 一、加载与求解
  • 二、结果分析
  • 第三节 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 第一节 本文所做工作总结
  • 第二节 展望
  • 参考文献
  • 研究生期间已录用论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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