碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的有限元分析方法

       碳纖維布加固混凝土構(gòu)件計(jì)算方法大多基于大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的經(jīng)驗(yàn)公式，結(jié)果較為粗糙。利用非線性有限元方法對(duì)其進(jìn)行分析，不僅能夠得出結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形發(fā)展全過(guò)程，而且能夠描述裂縫的形成和發(fā)展。本文分析了碳纖維加固混凝土構(gòu)件的材料，建立了利用碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的有限元分析方法。

        近年來(lái)，碳纖維增強(qiáng)塑料CFRP(Carbon FiberReinforced Plastics)以高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕等特點(diǎn)，己成功地應(yīng)用于多種結(jié)構(gòu)的抗震、抗剪、抗扭加固工程中，并取得了良好效果。目前，碳纖維布加固混凝土構(gòu)件方法大多基于大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的經(jīng)驗(yàn)公式，已有的理論分析一般按線彈性理論進(jìn)行，結(jié)果較為粗糙。利用非線性有限元方法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行
分析，不僅能夠得出結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形發(fā)展全過(guò)程，而且能夠描述裂縫的形成和發(fā)展、以及結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程及形態(tài)。

        碳纖維布加固鋼筋混凝土梁是由4種不同的材料——混凝土、鋼筋、粘結(jié)樹(shù)脂和碳纖維布組成。梁的極限承載破壞是伴隨著多種材料非線性發(fā)生的，因而就使得計(jì)算分析的難度增加。有限元法在計(jì)算這種多種材料非線性的本構(gòu)方程時(shí)，數(shù)值計(jì)算量非常龐大，迭代收斂速度很慢，甚至出現(xiàn)迭代失效或不收斂。混凝土有限元分析的主要困難在于定義材料特性，而且大部分精力花費(fèi)在尋找一個(gè)合適的模型去預(yù)測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)行為。

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