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1、沈陽(yáng)建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文CFRP加固鋼筋混凝土梁抗彎性能的FEM分析姓名：郭承華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：趙成文2007-06碩士研究生學(xué)位論文摘要Ⅰ摘要建筑結(jié)構(gòu)在使用期間由于材料老化、超期服役、過載、疲勞及環(huán)境、自然災(zāi)害的作用下會(huì)出現(xiàn)各種缺陷和損傷，這都會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物裂縫寬度的增加及過度的撓曲變形。因此，有必要對(duì)建筑物的部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固或者加強(qiáng)，從而保證建筑物功能的正常使用。傳統(tǒng)的加固方法雖然對(duì)改善結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及抗震性能起到了一定的作用，但它們也存在許多缺點(diǎn)：(1)自重大，由此可能會(huì)造成連鎖補(bǔ)強(qiáng)問題；(2)對(duì)建筑物的使用功能、美觀造成很
2、大影響；(3)抗腐蝕性能差，易喪失其應(yīng)有的功能，尤其在廠房中顯得尤為突出；(4)施工復(fù)雜且周期較長(zhǎng)，會(huì)影響到正常的工作和生活，社會(huì)效益差。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CarbonFiberReinforcedPolymer,簡(jiǎn)稱CFRP）作為一種新型材料由于其具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗腐蝕、耐老化、耐久性好、物理性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使其成為結(jié)構(gòu)加固的理想材料。而且，基于CFRP的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)具有施工簡(jiǎn)便快捷、安全可靠、耐久性好，能適應(yīng)各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)外形，不影響原結(jié)構(gòu)的外觀等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)研究單位對(duì)碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)做了大量的工作，其中用碳纖維片材對(duì)
3、抗彎構(gòu)件的加固研究和應(yīng)用最為成熟，已有大量的試驗(yàn)研究成果。但是對(duì)于使用有限元通用軟件對(duì)采用CFRP加固的鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行數(shù)值模擬分析的相關(guān)文獻(xiàn)還比較少。本文就是以此目的為出發(fā)點(diǎn)，以彈塑性力學(xué)為理論基礎(chǔ)，以有限元單元法為計(jì)算工具，采用數(shù)值模擬方法，對(duì)利用CFRP加固鋼筋混凝土梁的受彎承載力做具體研究。主要研究?jī)?nèi)容包括：(1)利用大型有限元通用軟件ANSYS計(jì)算CFRP加固鋼筋混凝土梁的承載力；(2)研究鋼筋混凝土梁的疲勞機(jī)理，并利用有限元軟件ANSYS模擬CFRP加固鋼筋混凝土的疲勞性能。得出了碳纖維加固鋼筋混凝土梁承載力提高程度和疲勞壽命的提高程度。研究結(jié)
4、果顯示，采用CFRP加固鋼筋混凝土梁能明顯提高其彎曲承載力，并能大幅提高其的疲勞壽命。關(guān)鍵詞：碳纖維；鋼筋混凝土梁；數(shù)值分析；有限元；疲勞ⅡABSTRACT碩士研究生學(xué)位論文ABSTRACTCivilinfrastructuralsystemsdeteriorateduringtheirservicelifeduetofactorssuchasageingofmaterials,excessiveuse,overloading,environmentalconditionsanddeficientmaintenance.Asaresult,thecracka
5、nddeflectionincreased.Soitisnecessarytoreinforcesomeapartofthestructurewhichcanmakethestructurebetterinuse.Classicwaysmayimprovestrength,stiffnessandseismicproperty.Buttheyhavemanydisadvantagessuchastoomuchownweight,havinginfluenceonstructure,poorabilityinanticorrosionandalongtimeo
6、fconstruction.Asakindofnewmaterial,CarbonFiberReinforcedPolymer(abbreviatedtoCFRP)possessalotofadvantagessuchaslightquality,highstrength,highcorrosionresistance,welldurability,andsteadyphysicalperformance.Soitisrecentlyusedtostrengthenhancementofstructureinthefieldofcivilengineerin
7、g.Thisenhancementtechniquealsohasmanyadvantages,suchaseasyconstruction,shortperiodofprocedureandsafeperformanceofstructure.Comparedwithtraditionalreinforcementmethod,CFRPreinforcementcanbecarriedoutatnormaltemperaturewhichcannotinfluenceonworkingoffactory.Atpresent,CFRPhasbeenwidel
8、yusedinthefieldofstrengthe
