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外包钢加固钢筋混凝土构件的计算及有限元分析

范涛

  随着建筑物的逐渐老化,钢筋混凝土结构构件的安全可靠性已逐渐成为土木工程领域普遍关注的问题。外包钢加固是提高钢筋混凝土结构安全度、减少事故隐患,延长结构使用寿命的有效方法。随着有限元计算理论日趋成熟,有限元分析软件ANSYS己被广泛地应用于各种类型的结构及构件分析;用ANSYS还能够较好地模拟结构受力发展的全过程,从而为试验和工程应用提供参考。本文首先采用了《混凝土加固技术规范》中建议的实用计算方法,对外包钢加固钢筋混凝土梁、柱的承载力进行计算。而后将承载力的计算结果与试验结果进行了对比分析,比较了灌浆与否对外包钢加固混凝土构件受力性能的影响,论证了灌浆的必要性,对加固方法的选用提出了合理化的建议。然后,通过对包钢加固钢筋混凝土梁在使用荷载下的应力、应变分析,给出了外包钢加固混凝土梁挠度的简化计算方法,通过与现有试验数据的对比,说明该方法具有较强的可行性。最后,本文基于大型有限元分析软件ANSYS,就钢筋混凝土有限元模型的类型及其中的各种单元和材料的本构关系作了介绍,并结合两个试验,运用ANSYS软件对湿式外包钢加固钢筋混凝土梁、普通钢筋混凝土柱和湿式外包钢加固钢筋混凝土柱进行了三维非线性有限元分析。通过将有限元计算的结果与试验结果的比较分析,说明所选的有限元模型合理,能较好地再现混凝土结构的受力状况及裂缝的形成和发展,进而利用有限元分析结果对结构构件的受力性能和破坏机理进行了分析。由此可见,非线性有限元分析对于减少试验工作,获取可靠数据,扩大工程应用都具有十分重要的意义。……   
[关键词]:钢筋混凝土构件;外包钢加固;有限元分析;ANSYS
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西南交通大学2006年