论文部分内容阅读
FRP片材加固法已经被广泛应用于建筑结构的加固和维护中。在我国，FRP对建筑物结构或构件的加固主要集中在CFRP方向，但CFRP的价格昂贵。BFRP作为一种新型材料由于强度高、价格低、绿色环保等优良性能，正逐步代替CFRP开始应用于结构加固中。然而目前对BFRP加固结构研究主要集中在实验部分，本课题从理论分析入手，应用数值模拟的方法，建立BFRP正截面受弯梁和斜截面受剪梁加固数值模型，验证其正确性，总结数值模型建立的关键点和难点，并分析了BFRP加固厚度，加固长度，梁几何尺寸等模型参数对BFRP加固梁构件的加固效果影响情况。本文所研究的主要工作如下：（1）根据前人所完成的典型实验研究，对正截面受弯梁和斜截面受剪梁加载进行数值模拟研究。由于实验中BFRP加固的大部分梁破坏模式为BFRP布撕裂破坏，故模型假设BFRP不产生剥离破坏，即不考虑BFRP与混凝土界面的位移滑移。通过选取单元类型及本构关系，耦合界面节点，设置边界条件，建立数值模型，验证数值模型的正确性。（2）通过BFRP加固正截面受弯梁进行数值模拟研究，研究单一变量对BFRP加固钢混土梁加固效果的影响。通过改变BFRP在梁底面的加固厚度，得到不同厚度BFRP加固梁后的屈服荷载和极限荷载，并给出建议的加固厚度；通过改变BFRP在梁底面的加固长度，得出最适宜的加固长度；通过改变梁的几何尺寸，得出不同尺寸的梁在加固前后屈服荷载和极限荷载的增加值，给出并证明BFRP提高梁承载力的原因是BFRP起了受拉钢筋的作用，提高了配筋率；为了更准确地反映出BFRP加固梁实际的破坏形态，本文通过设置界面弹簧单元，简单分析了在考虑BFRP与混凝土界面有位移滑移的情况，得到了有无位移滑移下梁荷载-跨中位移曲线，得出了曲线间的关系，进一步验证了数值模型的正确性。（3）对BFRP加固斜截面受剪梁进行数值模拟研究，研究单一变量对BFRP加固梁加固效果的影响。通过改变BFRP在侧面的加固厚度，给出建议的加固厚度；通过对BFRP在侧面的加固宽度和加固宽度的间距的单一改变，得出BFRP加固梁加固厚度不宜小于加固宽度间距。