FRP加固空心板非线性有限元分析与参数影响研究

"FRP抗弯加固空心板非线性有限元分析及参数研究 (2014年)，自然科学论文" 本文主要探讨了纤维增强复合材料（FRP）用于预应力空心板抗弯加固的效果及其参数影响。研究中，作者以FRP抗弯加固的预应力空心板为研究模型，考虑了钢筋、混凝土材料的非线性性质，以及FRP与混凝土之间的界面剥离效应，进行了结构承载能力的非线性有限元分析。 在分析过程中，作者发现经过FRP加固后的空心板结构，其承载能力和延性均得到了显著提升。通过数值分析，加固后的结构性能优于按照现有规范公式计算的结果，显示出FRP加固技术在实际应用中的潜力和优势。 接下来，作者对四个关键参数进行了详细的研究：混凝土的强度、FRP的轴向刚度、FRP材料的用量以及二次受力情况。研究显示： 1. 混凝土强度对加固效果具有较大影响，高强度混凝土能够提供更好的基体支持，从而增强加固效果。 2. FRP的轴向刚度同样至关重要，刚度越大，能够更有效地传递和分散荷载，提升结构的承载性能。 3. 关于FRP材料用量，存在一个最优值，超过这个最优值，加固后结构的受力性能改善并不明显，这意味着过多的FRP材料可能并非总是有益，可能存在经济性和效率的平衡点。 4. 在结构以钢筋屈服和混凝土压碎为破坏形式的情况下，二次受力对钢筋和FRP的应变有显著影响，但对整体结构的极限承载力影响较小。这表明在设计时应充分考虑二次受力条件下的结构行为。 该研究为FRP加固预应力空心板提供了重要的理论依据和实践经验，对于理解和优化此类结构的加固设计具有指导意义。同时，也强调了在实际工程中，需要综合考虑各种因素，如材料性能、用量以及二次受力等，以实现最佳的加固效果。