基于ABAQUS的粘钢加固混凝土梁的有限元分析

第40卷第4期2018年8月

工程抗震与加固改造

Earthquake Ｒesistant Engineering and Ｒetrofitting

Vol.40，No.4Aug．2018

［文章编号］1002-8412（2018）04-0114-04DOI ：10.16226/j．issn．1002－8412.2018.04.019

基于ABAQUS 的粘钢加固混凝土梁的有限元分析

吴灿彬1，邹

昀2，王城泉2

，丁

杰2，赵桃干2，张祖雪

2

（1．无锡市房屋安全鉴定中心，江苏无锡214071；2．江南大学，江苏无锡214122）［提

要］为深入探讨粘钢加固法对钢筋混凝土梁受力性能的因素，采用ABAQUS 有限元软件对粘钢加固钢筋混凝土梁进

行了非线性有限元数值模拟计算，通过建立8个分析模型，对比分析了加固钢板长度和钢板厚度对钢筋混凝土梁加固后的极限承载力和刚度的影响。结果表明：大于梁纯弯区长度的加固钢板能够显著提高加固后钢筋混凝土梁的极限承载能力，并有助于提升梁加固后的初始刚度及刚度退化率。在粘钢加固长度一定的情况下，适当增加钢板厚度，可以使加固后梁的极限承载力、刚度及其变化有所提升，为进一步探究粘钢加固钢筋混凝土梁的工程实践提供一定的参考。［关键词］钢筋混凝土梁；粘钢加固法；非线性有限元；参数分析［中图分类号］TU312

［文献标识码］A

Analysis on Ｒeinforced Concrete Beams Strengthened by Steel Bonded Method

Wu Can-bin 1，Zou Yun ，Wang Cheng-quan 2，Ding Jie 2，Zjhao Tao-gan 2，Zhang Zu-xue 2

（1．Wuxi Housing Safety Appraisal Center ，Wuxi 214071，China ；2．Jiangnan University ，Wuxi 214122，China ）

Abstract ：In order to study the influence factors of adhesion steel reinforcement of reinforced concrete beams ，the nonlinear finite element numerical simulation of reinforced concrete beam strengthened by steel bonded method is carried out by using ABAQUS finite element software．Through the establishment of eight analysis models ，the effects of the length and thickness of steel plate on the ultimate bearing capacity and stiffness of reinforced concrete beams after strengthened are compared and analyzed．The result show that the length of strengthened steel plate which is larger than the length of the pure curved area of the beam can significantly improve the ultimate bearing capacity ，initial stiffness and stiffness degradation rate of reinforced concrete beam strengthened．When the length of bonding steel is constant ，the bearing capacity ，stiffness and stiffness change of beam strengthened are increased with the thickness of the steel plate．It will provide some reference to explore the engineering practice of reinforced concrete beams strengthened by steel bonded method．

Keywords ：reinforced concrete beam ；bonding steel reinforcement method ；nonlinear finite element ；parameter analysis E-mail ：zouyun_22@126．com

［收稿日期］2017－08－04

［基金项目］2015年江苏省建筑节能与建筑产业现代化科技支撑

项目，

2016年江苏省建筑产业现代化示范基地项目1引言粘钢加固钢筋混凝土梁是通过在梁表面用特

制的建筑结构胶粘贴钢板，使钢板与梁协同工作，从而提高钢筋混凝土梁承载力的一种加固方案，其具有施工方便、周期短、占用空间小、对环境影响小以及加固后不影响结构外观等优点。近年来，粘钢技术发展迅速，国内外不少学者已对粘钢

加固钢筋混凝土梁进行了相关研究

［1－3］

。刘敏［4］

利用有限元软件分析了粘钢加固钢筋混凝土梁底

部开裂的极限动荷载幅值－频率曲线。曹双寅［5］

等人也通过钢筋混凝土梁的斜截面抗剪试验，研究了不同的钢板粘贴方式和粘贴位置对其加固效

果的影响。但到目前为止，

学术界很少有关于粘钢加固钢筋混凝土梁的钢板尺寸参数研究。本文利用非线性有限元方法对外包钢加固钢筋混凝土梁的加固效果以及加固中的设计参数进行了计算

分析，为外包钢加固法在钢筋混凝土梁加固中的应用提供了参考和借鉴。