基于ANSYS软件的钢筋网聚合物砂浆面层加固RC梁受弯性能的分析.pdfVIP

第39卷 第6期 四川建筑科学研究 2013年 12月 SiehuanBuildingScience 103 基于 ANSYS软件的钢筋网聚合物砂浆面层 加固RC梁受弯性能的分析 鲜汶秀 ，黎红兵 (1．中国石油集团工程设计有限公司西南分公司，四川 成都 610017； 2．四川省建筑科学研究院，四川 成都 610081) 摘 要：利用ANSYS有限软件 ，通过单元类型选择及合理的建模设置 ，采用APDL命令流模式、生死单元的设置 ，建 模分析了钢筋网聚合物砂浆面层加固的RC二次受力梁的受弯性能。通过与试验研究数据相比，确定了模拟分析 数据的可靠性。对于采用ANSYS有限元软件的APDL模式，建模分析外加面层加固法加固混凝土结构具有一定的 指导意义。 ． 关键词 ：ANSYS非线性有限元软件 ；聚合物砂浆 ；二次受力；生死单元；APDL模式 中图分类号：TU37 文献标志码 ：B 文章编号：1008—1933(2013)06—103—05 进行模拟分析之前，确定各材料的单元类型显得极 0 引 言 为重要。 随着聚合物材料性能的不断改善，钢筋网聚合 1)混凝土单元 物砂浆面层加固混凝土结构技术得到迅速的发展。 SOLID65单元是ANSYS提供的专门用于钢筋 聚合物砂浆钢筋网加固法具有施工便捷 、适用面广、 混凝土结构分析的一种八节点六面体单元。该单元 对结构形状及外观影响不大、经济效益 良好等诸多 中加入了混凝土的三轴本构关系以及破坏准则，同 优点。国内外许多学者均对此加固法的试验研究和 时包含了由弥散钢筋单元组成的整体式钢筋模型。 理论分析做了不少工作，并取得一定成果 ¨ 。 能够较好的用于钢筋混凝土结构中混凝土模型的分 本文在分离式模型的基础上，阐述了采用 AN— 析 。 SYS有限元软件对钢筋网聚合物砂浆面层加固RC 2)钢筋单元 梁受弯性能分析的要点。并结合一个二次受力加固 本文中的所有钢筋均采用 LINK8杆单元。这 梁分析实例，对采用APDL命令流分析过程中的聚 种三维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点具 合物砂浆面层、加固钢筋网层的建立以及二次受力 有 3个 自由度 ：沿节点坐标系 、y、z方向的平动。 过程中生死单元的控制等要点进行详细的说明。为 LINK8单元还支持生死单元 ，可以有效的模拟本试 ANSYS有限元软件用于聚合物砂浆钢筋网加固二 验的二次受力工况。 次受力RC梁的分析提供了参考。 3)聚合物砂浆单元 1 模型的建立 j 聚合物砂浆作为一种外加面层加固材料，除了 对加固钢筋起保护作用外 ，主要是保证加固钢筋能 1．1 单元类型的确定 同原构件协同受力，共同工作。同混凝土一样，聚合 有限元分析是利用数学近似的方法对真实物理 物砂浆也是一种水泥基材料，与混凝土有着类似的 系统(几何和荷载工况)进行模拟。还利用简单而 物理力学性能，本文假定聚合物砂浆同混凝土粘结 又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量