基于ANSYS的钢筋混凝土异形柱构件加固的非线性有限元分析

摘要

对现有结构的维修及受损结构的加固、修复是结构工程所面临的主要问题之一。钢筋混凝土异形柱结构由于良好的建筑空间功能而得到广泛的工程应用。异形柱结构作为一种新型的结构形式，目前针对其加固的研究较少，所以有必要进行深入研究，其中对于结构中不规则截面的异形柱构件的加固尤为重要。随着钢筋混凝土有限元技术的发展，采用有限元的方法对钢筋混凝土异形柱加固的非线性分析成为现实。一方面减少实验开支、减轻劳力、节省时间，同时还可以为工程应用提供参考指导。
　　 本文利用商业有限元软件ANSYS对混凝土异形柱加固的性能进行了分析。文中从异形柱及混凝土加固技术的发展入手，对其进行了回顾，并介绍了有限元软件在结构工程中的应用，通过对现有文献的查阅，本文主要做了以下工作：
　　 (1)通过比较异形柱与普通矩形柱在截面特征和力学性能上的差异，总结出几种常用混凝土加固方法应用于异形柱加固的利弊，分析得出湿式外包钢加固法和CFRP 加固法应用于加固异形柱具有良好的性能。
　　 (2)用ANSYS 有限元分析软件对湿式外包钢加固RC-L 形柱偏压下的力学性能做了非线性分析。有限元分析得出了试件加固前后的裂缝开展情况、应力分布情况及混凝土受拉区的荷载-位移曲线。对比分析结果，得出湿式外包钢加固法应用于钢筋混凝土异形柱构件的加固具有良好的性能。
　　 (3)用ANSYS 有限元分析软件对CFRP 加固RC-L 形柱做了有限元模拟实验及模态分析。分析结果表明异形柱加固后的承载力和变形能力有所提高。本文基于ANSYS对钢筋混凝土异形柱加固的模拟试验具有创新性。本文的模拟实验及分析结论为异形柱加固技术的深入研究及工程应用提供了参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

第2章混凝土结构加固概述及异形柱加固方法可行性分析

第3章非线性有限元分析及混凝土结构加固计算理论基础

第4章基于ANSYS的湿式外包钢加固RC-L形柱的有限元分析

第5章CFRP加固钢筋混凝土L形柱的有限元模拟

结论

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士学位期间发表的学术论文