FRP加固鋼筋混凝土梁的變形簡(jiǎn)化計(jì)算分析.pdf

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1、第37卷第2期四川建筑科學(xué)研究2011年4月Sichua~BuildingScience87FRP加固鋼筋混凝土梁的變形簡(jiǎn)化計(jì)算分析李敏鋒,金國芳,王曉亮,賴穎,張文強(qiáng)(同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所,上海200092)摘要:FRP由于其高強(qiáng)度、輕質(zhì)量及防腐等特性,在結(jié)構(gòu)加固改造中的應(yīng)用越來越廣泛。根據(jù)文獻(xiàn)中的FRP加固鋼筋混凝土梁的荷載一變形模型,通過計(jì)算梁在開裂、鋼筋屈服及極限情況3個(gè)階段的彎矩和變形,建立了基于Rasheed模型的三折線簡(jiǎn)化分析模型,從而使荷載一變形關(guān)系計(jì)算更加簡(jiǎn)便。對(duì)該模型的數(shù)值試驗(yàn)?zāi)M算例分析結(jié)果表明,該模型與實(shí)際的荷載變形曲線能較好地吻合,為FRP的應(yīng)用研究提供參考。

2、關(guān)鍵詞:FRP(纖維復(fù)合材);鋼筋混凝土梁;三折線模型;荷載一撓度關(guān)系曲線中圖分類號(hào):TU375.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008—1933(2011)02—087一O4SimplifiedcalculationanalysisofdeformationofRCbeamsstrengthenedwithFRPLIMinfeng,JINGuofang,WANGXiaoliang,LAIYing,ZHANGWenqiang(ResearchInstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction,TonalUniversity,Shanghai20

3、0092,China)Abstract:Withmorepropertiesthanhighstrength,lightweightandanti—corrosion,F(xiàn)RP(fiberreinforcedpolymers)arecommonusedintheapplicationofstructurestrengtheningandretrofitting.Atri—linearmodelbasedonRasheed'smodelispresentedinthispaperbycalculatingthemomentanddeformationatthestagesofthecracking

4、ofconcrete,yieldingofthereinforcementandthelimitstate,andthecalculationofload.deformationissimplified.Thenumericalresultsshowthatthetri-linearmodelplacesagoodagreementwiththeexperimentalload—deflectioncurve,andprovidesareferencefortheapplicationandresearchofFRP.Keywords:FfuP:reinforcedconcrete(RC)be

5、am;tri—hnearmodel;load-deflectionrelationcurve載等幾種常用荷載作用方式下的荷載一撓度關(guān)系曲0引言線。FRP(纖維復(fù)合材)加固混凝土從21世紀(jì)開始國內(nèi)學(xué)者王文煒等于2004年進(jìn)行GFRP加是國內(nèi)外結(jié)構(gòu)加固改造領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn),之后固的鋼筋混凝土梁和對(duì)比梁的試驗(yàn)研究,建立了纖很多學(xué)者對(duì)CFRP(碳纖維復(fù)合材)、GFRP(玻璃纖維加固混凝土梁處于不同階段的截面剛度的計(jì)算方維復(fù)合材)加固進(jìn)行了廣泛的研究¨。法,提出了GFRP加固鋼筋混凝土梁的簡(jiǎn)化荷載變美國ACI3l8—99規(guī)范推薦使用Brason推導(dǎo)的形模型。李志成等將CFRP的面積按等效彎矩的開裂后的

6、等效慣性矩來研究荷載一撓度關(guān)系。原則折算為鋼筋的面積,根據(jù)碳纖維加固修復(fù)技術(shù)但是,該方法不能合理地解釋加固梁的后屈服撓度。規(guī)程計(jì)算短期剛度,再代人撓度公式計(jì)算。徐蕓因此,E1.Mihilmy和Tedesco于2000年提出基于等于2002年將CFRP板等強(qiáng)折算成鋼筋計(jì)算,按鋼筋屈服后退化的完全開裂截面慣性矩作為修正的總應(yīng)力不變的條件計(jì)算其撓度。等效慣性矩。但該方法仍然存在不足,因?yàn)樗鼪]有本文根據(jù)已有的FRP加固梁荷載一變形模型,考慮初始開裂的影響。同時(shí),他們建議梁的等效截并基于Rasheed等提出的FRP加固梁的荷載撓度方面慣性矩等于后屈服階段跨中截面的慣性矩,而這法,建立簡(jiǎn)化的三折線FRP荷

7、載一撓度關(guān)系曲線,樣的假定顯然過高地估計(jì)了截面的剛度。Hayder并對(duì)其進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證分析,以供FRP的應(yīng)用研究參A.Rasheed等于2004年提出一種基于更加嚴(yán)格考。分析基礎(chǔ)上的簡(jiǎn)化計(jì)算模型,對(duì)FRP加固梁全荷載1理論推導(dǎo)范圍內(nèi)的撓度進(jìn)行推導(dǎo),并分析三點(diǎn)、四點(diǎn)及均布荷1.1基本假定收稿日期:2009-09-24(1)平截面假定;作者簡(jiǎn)介:李敏鋒(1983一),男,江西新余人,博士研究生,研究方(

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