FRP复合材料片材加固混凝土梁的裂纹分析与建模

摘要整理

本文采用断裂力学原理和有限元方法，对FRP片材加固钢筋混凝土梁的第一类模式裂纹进行了分析和建模。在该方法中，为了模拟加固梁中的裂纹，建立了考虑钢筋和FRP加固片材影响的应力强度因子确定关系式。假设复合材料片材完全粘结在纯弯矩作用下梁的下表面。所提方法将梁的各组成部分分为两类：无裂纹部分和有裂纹部分。对于无裂纹部分，采用常规刚度矩阵和梁的控制方程，同时考虑钢筋和FRP片材存在所引起的惯性矩变化。对于含裂纹的有限元，通过在梁截面中创建几何缺陷来模拟裂纹形态，使含裂纹部分刚度的降低等效于不连续性尺寸的变化。含裂纹部分的刚度变化以修正应力强度因子的函数形式计算和表示。为确保所提方法的正确性和准确性，所有分析均在Abaqus软件中实现。结果对比表明，该方法是分析抗裂钢筋混凝土结构的合适方法，具有较好的精度，可进一步推广应用于其他模型的分析。

相关论文