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《云南农业大学》 2017年
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基于ANSYS的钢筋砼梁受损模拟与加固技术研究

佘思  
【摘要】:钢筋混凝土梁是普遍应用于建筑结构中的典型受弯承重构件,对结构的设计和应用要求起着至关重要的作用。考虑到钢筋混凝土梁组成材料内力复杂,使用过程中常会受到不同程度的损伤而导致钢筋混凝土梁总是带裂缝工作,研究钢筋混凝土梁的开裂情况对掌握其内力变化,采取加固补救措施,抑制裂缝扩展,能够改善受损结构的承载力,增加结构使用寿命。钢筋混凝土梁的受损程度可以利用数学法、物理试验观察法、非线性超声波法、有限元模拟法与可靠理论相结合等方法,通过提取反馈信息的特征数据、进行图像对比、数值计算等手段,评价出钢筋混凝土梁的受损情况。本文主要采用有限元模拟法与可靠理论相结合、物理试验和数学计算法,进行了钢筋混凝土梁的受弯开裂分析。首先基于ANSYS有限元的数值计算,采用分离式有限元模型模拟钢筋混凝土梁的受弯加载过程,分析钢筋混凝土梁受弯情况下的应力应变和破坏特征;然后通过实体钢筋混凝土梁的受弯试验,观察试验梁的破坏过程和失效现象,对数值模拟结果进行实例验证并分析试验结果与数值计算结果;将试验梁受力情况结合目前应用最为广泛的几种裂缝计算公式,分析比较理论与试验的开裂值,比较选择出最为贴合实际的裂缝计算公式;最后在已经受损的梁数值模型上粘贴加固材料,分析二次受力时整体梁模型的应力分布和裂缝形式,评价所选加固技术的效果。结果发现:ANSYS数值模型能较为真实地模拟钢筋混凝土梁的受损过程。梁受损试验得到的裂缝特征值与理论计算近似,综合理论与试验结果建议选用粘结滑移理论估算裂缝宽,选用综合裂缝理论估算裂缝间隙。两种典型加固技术处理后的梁数值模型,在相同的短期二次荷载下整体性能均有提升;粘贴加固材料层数少的情况下,CFRP加固的效果优于粘钢板加固。
【学位授予单位】:云南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU375.1;TU317

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