试验梁的极限载荷有限元分析

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编辑:杭州那泰科技
有限元分析试验梁受载工况时,模拟采用手动千斤顶在梁顶加载,加载点距支座1300mm,加载点间距1200mm。采用分级加载,为确定分级加载级制,在试验前对梁的开裂荷载和极限荷载进行估算,确定在混凝土开裂前按每级10kN加载,混凝土开裂后以每级5kN加载,直至试验梁破坏。为测定试验梁的挠度和截面曲率,在试验梁底部跨中处及加载点处布置了百分表;为了验证平截面符合程度,在跨中布置了测量混凝土应变的拉杆传感器;在试验梁端部CFRP筋处布置了拉压力传感器,用以测量试验过程中CFRP筋的应力变化;同时在钢筋表面加载点范围均匀设置了钢筋应变片。上述装置除百分表外均采用DH3816静态电阻测试系统进行数据采集。试验梁加载及测量方案如图2所示。
试验梁在达到开裂荷载之时,首先在纯弯曲段出现裂缝;随着荷载的不断增加,试验梁不断出现新的裂缝,而原有裂缝的宽度不断增大,高度不断上升;由于普通钢筋的存在,试验梁裂缝分布相对较均匀,裂缝宽度相对较小;当纯弯曲段的裂缝达到饱和状态后,加载至受力纵筋屈服过程中,裂缝的宽度及高度发展较缓慢。接近极限荷载时,试验梁出现变形显著增大,而荷载却不断减小的现象。破坏时,纯弯区段受压混土达到极限压应变,混凝土被压碎,试验梁宣告破坏。