试验梁承载力的有限元分析
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对这类构件进行配筋设计及承载力有限元分析校核。4根试验梁承载力校核结果见表。由表可知,计算值与实测值吻合较好。
由试验梁实测数据可知,无黏结CFRP筋部分预应力混凝土简支梁在荷载作用下的弯矩—曲率呈现明显的三折线特点,分别以开裂点和非预应力纵向钢筋屈服点为转折点。表为4根试验梁在开裂状态、纵筋屈服和达到承载力极限状态时的控制截面实测曲率。
在使用荷载作用下,非预应力纵向受拉钢筋通常不屈服,因此无黏结CFRP筋部分预应力混凝土简支梁的刚度研究仍可采用双直线法。受弯构件受拉混凝土未开裂情况下的刚度降低系数,可依据《规范》中的规定,取0.85。则构件未开裂状态下短期刚度Bf可按式计算。
通过对无黏结部分CFRP筋预应力混凝土梁试验结果的分析,认为这类构件的受力过程包括以下三个阶段,即弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段。破坏时,CFRP筋均未达到其保证强度,同时破坏前有明显的征兆,呈塑性破坏特征。利用ANSYS建立有限元模型,分析了两点集中荷载作用下无黏结CFRP筋部分预应力混凝土简支梁的挠度、正应力与应变、极限承载力和CFRP筋的应力等受力性能,并将分析值与试验值进行比较。结果表明,利用有限元分析得到的结果与实测值吻合良好。
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