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随着时间的推移,我国越来越多的建筑物逐渐进入了老化期,还有很多新建不久的建筑物由于建筑质量不过关,出现不满足承载力或不满足正常使用的情况,这些建筑物都需要加固。而粘钢加固方法相对于其他加固方法具有众多的优点,因此被广泛应用于实际加固工程。目前对粘钢加固的研究主要依赖于试验研究,随着非线性有限元方法的成熟和计算机技术的快速发展,将非线性有限元方法作为实验的补充应用于科学研究是很有必要的,并且是完全可以实现的。到目前为止,还没有见到在考虑二次受力的情况下,应用非线性有限元方法对粘钢加固钢筋混凝土结构和构件进行相关研究的报告。因此,本文利用通用有限元软件ANSYS对这些方面进行研究。
本文介绍了目前钢筋混凝土结构非线性方面的基本理论,探讨了粘钢加固钢筋混凝土受弯构件的基本原理和极限承载力的计算,讨论了不同应力水平指标下粘钢加固受弯构件的受力机理。
接着结合已有的实验成果,应用通用有限元软件ANSYS对普通钢筋混凝土梁、不考虑二次受力和考虑二次受力的粘钢加固钢筋混凝土梁在不同的加载方式下的受力性能进行非线性有限元分析;分别在不考虑二次受力和考虑二次受力两种情况下,对梁底粘钢和梁两侧粘钢进行了非线性有限元分析。结合有限元分析和实验结果,对《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)中钢板强度折减系数ψsp和由梁底粘钢改为梁侧粘钢的修正系数ηsp进行了讨论,并对梁底粘钢改为梁侧粘钢的经济性和效果给予评价和建议。