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《辽宁工程技术大学》 2007年
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在持载作用下碳纤维加固RC梁的三维仿真分析与应用

王连英  
【摘要】: 近年来,纤维材料因其较好的结构性能和耐久性能而逐渐转向民用领域,尤其是在土木工程中的应用得到迅速发展。目前国内外有大量对纤维材料加固钢筋混凝土梁后抗弯承载力的试验研究,一方面这些试验大多是对完好试件(极少部分是预裂梁)加固后进行研究,这与实际差别较大。 因此进一步研究模拟加固后实际结构的受力状况具有重要的实际意义。另一方面从试验角度,通过试验手段很难分析结构内力和变形发展的全过程,也很难观测界面下混凝土内部微裂缝的发生以及扩展过程,进而也就很难了解其剥离破坏的机理;从理论方面,界面非线性行为基本上无法得到理想的解析解。因此,需要在试验研究的基础上,采取适当的数值方法,模拟其破坏过程,进而解释其内在机理。我国目前相关规范规程上对碳纤维和混凝土界面行为的相关计算还基本处于空白状态。所以,目前很有必要对碳纤维布混凝土的界面行为,从力学机理、数值模型和设计公式方面进行深入的研究。 本文选择合适的混凝土、钢筋、碳纤维布本构关系和破坏准则;利用大型有限元软件ADINA中的界面单元来模拟碳纤维布与混凝土之间的粘结滑移;在裂缝处理上,本文采用传统的弥散裂缝模型,并采用部分精细网格划分方式,使得裂缝模拟更接近实际情况。之后,选择了其他作者的实验室实验数据,通过16根梁的试验结果对比计算,证明利用以上理论知识建立的有限元数值模型是可行的,且计算精度较高。另外,本文选用了双剥离破坏准则,使得模型可以模拟剥离破坏过程,并能观测界面下混凝土内部微裂缝的发生以及扩展过程,进而了解其剥离破坏的机理。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU375

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【参考文献】
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