无网格Galerkin法框架下FRP加固混凝土梁粘结层建模研究

摘要整理

FRP板材外贴加固混凝土梁的关键问题是确保粘结性能。研究表明，外部荷载是导致板材剥离的主要原因。破坏时对应的荷载称为剥离荷载，其大小至关重要。同时，粘结层剪应力和FRP板拉应变的确定是实验研究的重点。本研究采用数值方法以降低实验成本。利用内聚单元的破坏准则，采用水平和竖直弹簧表征其性能，弹簧刚度代替内聚单元特性，可分线性、非线性和零刚度三个阶段调整。弹簧刚度与节点位移相关。在无网格Galerkin（EFG）法框架内，通过弹簧、梁和FRP的组合模型确定节点位移。利用估算的节点位移值和弹簧刚度，可确定剥离荷载、粘结层剪应力和FRP板拉应变等未知参数。全部计算采用Matlab编程实现。结果与Kim等人的实验数据对比验证，表明基于内聚单元的弹簧模型在EFG框架下能够以足够的精度研究粘结性能，可避免复杂的实验装置。

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