碳纤维增强复合材料约束矩形钢筋混凝土柱的建模与分析

摘要整理

采用非线性有限元分析（NLFEA）方法，研究了不同碳纤维增强复合材料（CFRP）片材配置约束下矩形钢筋混凝土（RC）柱的结构性能。模型中采用SOLID65、LINK8、SOLID45和SOLID46单元分别代表混凝土、钢筋、钢板和CFRP片材。根据各组分的实际特性，为每种单元类型确定了非线性材料属性。NLFEA结果表明，采用CFRP复合材料加固系统可显著提高RC柱的延性和轴向承载能力。随着CFRP复合材料层数增加，延性和轴向破坏强度均呈增长趋势。CFRP复合材料加固系统对矩形RC柱的加固效果仅当轴向承载能力获得显著提升时才能被认定为高效且经济可行。研究结果证实，NLFEA能够有效模拟CFRP片材约束矩形RC柱的结构行为。建议在后续研究中应用NLFEA模型，为CFRP复合材料加固的RC结构构件制定设计指南和规范。

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