钢筋网加固具有常见损伤的混凝土梁的有限元仿真

摘要

在混凝土梁的加固方法中，钢筋网加固混凝土梁不论从所使用材料性能与原结构的相似性，还是从加固的耐久性和方法的方便性等方面来讲，均是一种有效的新型加固方法。通过试验和数值仿真分析研究，认识其加固机理和加固效果，为推广使用该加固方法提供了技术支持，有着重要的理论意义和实用价值。本文的主要工作和研究成果如下： 1)分析了钢筋网加固钢筋的受力特点；在此基础上，对钢筋网加固混凝土梁的工作机理进行了探讨，并阐述了典型混凝土梁的钢筋网构造。 2)分析了混凝土梁受压损伤机理和混凝土梁受损过程中材料的受力特点。探讨了不同的损伤计算模型，采用Willam-Warnke五参数模型模拟混凝土梁材料，用理想弹塑性模型和线性强化模型模拟钢筋网片材料，建立了合理的数值仿真模型。该模型能很好地对加固构件进行数值仿真试验，再现其受力性能、追踪裂缝的开裂和发展以及最终的破坏形态，对认识加固构件的加固机理及加固效果是行之有效的方法之一。 3)阐述了新型钢筋网加固方法在工程中的应用，探讨了钢筋网加固理论及其对工程的影响；分析了影响钢筋网加固的加固因素，在此基础之上，提出了钢筋网的施工工艺及施工要求；研究了钢纤维在钢筋网加固中的增强机理，并提出了钢筋网加固的改进方案。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2混凝土常用加固方法

1.3钢筋网加固的国外研究现状

1.4钢筋网加固的国内研究现状

1.5本文研究的主要内容

第二章钢筋网加固的作用机理及模型构造

2.1概述

2.2钢筋网加固的作用机理与过程

2.2.1钢筋网加固的作用机理

2.2.2钢筋网加固的作用过程

2.3模型构造

2.3.1 Hillerborg粘合裂纹模型

2.3.2 Jeng-Shan模型

2.3.3单向定向裂纹带断裂模型

2.3.4两参数模型

2.3.5本文研究的非线性力学模型

2.4本研究采用的钢筋网加固方法

第三章钢筋网加固具有常见损伤的混凝土梁的有限元仿真

3.1处理裂缝的方式

3.1.1处理裂缝的思路

3.1.2 ANSYS中对裂缝的处理

3.1.3非线性求解过程

3.2加固混凝土梁的有限元仿真分析

3.2.1单元划分和边界条件的模拟

3.2.2荷载—位移曲线对比分析

3.2.3破坏模式分析

3.3小结

第四章钢筋网加固混凝土梁的工程应用

4.1钢筋网加固的施工工艺及要求

4.1.1影响新旧界面粘结强度的因素

4.1.2施工工艺流程

4.1.3施工要求

4.2钢筋网加固混凝土梁的工程试验研究

4.2.1试件设计与制作

4.2.2试验装置

4.2.3加载制度

4.2.4测量内容及方法

4.3极限受弯承载力试验数据及分析

4.3.1.梁的正截面受弯承载力

4.3.2破坏形式

4.3.3钢筋网加固机理及不同包裹方式的影响

4.3.4小结

4.4反复加、卸载试验与一次加载破坏载荷试验比较

4.4.1加载方案比较

4.4.2承载能力比较

4.5 小结

4.6钢筋网加固与其他材料混杂的改进方案

4.6.1钢纤维在混凝土中的增强机理

4.6.2改进方案

4.7本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

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