一、FRP布-混凝土界面粘结性能的有限元分析（论文文献综述）
王富羚[1]（2021）在《循环荷载下CFRP-混凝土界面粘结性能试验研究与有限元模拟》文中认为碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP）有抗疲劳性、良好的耐久性和轻质高强等优点,因此,广泛的用于结构加固工程。CFRP加固技术是通过界面粘结应力来传递荷载的,从而增强加固结构的承载能力。界面的粘结行为影响CFRP与混凝土之间应力传递的有效性。许多CFRP加固结构在其服役期间除了承受静载外,还长期处于循环荷载作用下,循环荷载作用下的加固结构破坏形式通常不是CFRP片材被拉断,而是沿界面发生剥离破坏,破坏前无明显征兆,且破坏时的荷载往往低于静载下的极限荷载,属于脆性破坏,难以察觉,因而具有危害性。要探明界面的疲劳性能还需要做大量的试验与理论研究工作。本文对循环荷载作用下CFRP-混凝土界面粘结性能展开了研究,主要研究内容与成果如下:（1）循环荷载作用下CFRP-混凝土界面粘结性能研究。通过对18个双面剪切试件进行静载及疲劳试验,分析探讨了循环荷载作用下CFRP-混凝土界面破坏过程及粘结-滑移关系。结果表明,随着循环荷载次数及应力水平增大,界面粘结性能降低,CFRP片材也更早出现剥离现象,剥离长度和应力水平呈线性关系。端部滑移变化表现为两个阶段,快速增长阶段和稳定增长阶段。应力水平越高,对应的粘结-滑移曲线中最大剪应力就越大。200万次循环荷载作用后的试件界面剩余承载力较静载下的界面极限承载力有所下降,提出了考虑应力水平影响的CFRP-混凝土界面粘结承载力修正公式和有效粘结长度修正公式;（2）将CFRP-混凝土结构各组成材料在循环荷载下的性能退化规律用公式量化,利用“循环跳跃”的方式简化了循环次数计算,基于ABAQUS有限元软件给出了模拟CFRP-混凝土界面疲劳加载的方法及流程,为后续有限元研究提供了理论依据;（3）循环荷载下CFRP-混凝土界面粘结性能有限元分析。采用ABAQUS对CFRP-混凝土界面疲劳加载过程进行了合理的数值模拟。结果表明:静载下的结果吻合良好。不同应力水平下的界面剪应力传递规律大致相似,随着循环次数的递增,界面剪应力峰值向自由端逐步发展,初始裂纹萌生以及界面开裂也越来越趋近于自由端。应力水平越大,界面粘结剪应力峰值越靠近自由端,说明应力水平越高,应力传递长度越长,疲劳损伤也越靠近自由端。
程亮[2]（2021）在《无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固RC梁抗弯性能研究》文中提出在钢筋混凝土结构（RC）加固领域,具备抗剥离性能高、抗外界不利因素等特点的嵌入式CFRP筋加固已经被证实是一种优于传统外贴加固的新型加固技术。目前,嵌入式（NSM）CFRP筋加固采用的粘接剂多为有机环氧树脂或无机水泥砂浆材料,前者虽加固效果较好,但有机胶施工作业有毒有害性大,耐高温耐火性能差,后者加固效果差,同时水泥生产能耗较大,不满足建筑业绿色环保的要求。为避免环氧树脂和水泥砂浆加固中的不利因素,本文提出将快硬早强且绿色环保的碱激发地聚物砂浆用于嵌入式CFRP筋加固RC梁。此外,为减轻构件的剥离破坏并进一步提高加固后RC构件的受力性能,本文还提出一种新型CFRP布条带缠绕锚固构造,对引入该种锚固构造加固后的构件受力性能也进行了一定的研究。本文采用试验研究、有限元验证与理论分析相结合的方法,首先对21根粘结加固试件进行了界面粘结性能的基础性研究,得到了粘接剂类型、开槽宽度和锚固数量对粘结极限荷载的影响规律,再在粘结性能研究的基础上,将无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固体系应用于抗弯加固RC梁,对5根RC梁进行了抗弯性能试验研究,探究了粘接剂类型、粘结长度和锚固构造对加固后RC梁抗弯性能的影响规律。主要内容如下:（1）对21根试件开展嵌入式CFRP筋-无机胶-混凝土界面粘结性能试验研究,揭示粘接剂类型、开槽宽度以及锚固措施等因素对嵌入式加固体系破坏模式、荷载-位移曲线的影响,结果表明:环氧树脂试件的极限拉拔荷载最高,水泥砂浆试件的极限荷载大约仅为地聚物试件的33%;开槽宽度增大20%对极限荷载的提高幅度仅为3%左右;锚固数量为1、2和3个对极限荷载的提高分别为14%、25%和28%。此外,通过回归分析拟合出合理的界面平均粘结应力-滑移模型。（2）在粘结性能试验研究的基础上,采用ABAQUS有限元软件中的内聚力单元对无机胶粘贴CFRP筋粘结性能试验进行了相应的有限元模拟验证,对比试验结果,证明了采用内聚力模型进行有限元模拟的合理性。（3）设计并制作了5根RC梁开展无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固RC梁抗弯性能试验研究,探究了无机粘接剂类型、CFRP筋粘结长度以及锚固构造对RC梁破坏模式、荷载-跨中挠度曲线、应变、刚度和延性以及耗能性能的影响规律,结果表明:水泥砂浆试件的剥离破坏最严重,加固比率为0.5的试件极限荷载最低,带锚固构造试件破坏程度轻且极限荷载和耗能性能均最高。（4）在加固梁试验研究的基础上,进行无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固RC梁的有限元模拟,将模拟值与试验值拟合,提出了合理的加固梁有限元模型。此外,基于目前嵌入式加固梁计算理论,对梁极限荷载和挠度进行预测计算,证明了规范推荐的计算理论模型能够进行无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固梁抗弯设计。（5）在加固梁有限元模型的基础上,进行嵌入式加固RC梁有限元变参分析,分析了开槽尺寸、CFRP筋直径（加固量）、FRP筋材料种类（弹性模量）等因素对加固梁破坏模式和抗弯性能的影响规律,将有限元和相应理论分析结果进行了比较。
闵信哲[3]（2021）在《预应力CFRP板加固混凝土受弯构件疲劳性能研究》文中提出碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic,简称CFRP）以其轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等诸多优点被学界所关注,在工程结构的抗弯加固中得到了广泛的应用,在部分应用场景中甚至起到了比外贴钢板更好的加固效果。然而,由于CFRP为纯弹性材料无法产生塑性变形,同时在外贴CFRP片材加固时无法设置有效的抗剪连接键,因此CFRP片材的剥离问题逐渐被发现和重视。目前,对于CFRP片材加固混凝土受弯构件的静力性能研究已较为成熟,而对其疲劳性能的研究还值得进一步补充和深入。为了探究预应力CFRP板加固混凝土受弯构件在疲劳荷载下的性能以及CFRP板的疲劳剥离开展行为,本文针对CFRP板-混凝土界面和预应力CFRP板加固混凝土梁开展了试验研究和相应的理论分析,主要研究内容和成果如下:（1）针对CFRP板-混凝土粘结界面开展了 1 1个试件的界面单剪静力或疲劳试验。其中,界面静力试验主要研究了当CFRP板粘结长度超过其有效粘结长度Le时的界面极限承载力以及静载下界面的破坏模式;疲劳试验主要研究了不同疲劳荷载上限Pmax和疲劳荷载下限Pmin时界面的疲劳性能,研究变量主要为疲劳荷载幅值（疲劳荷载上、下限的差值）和疲劳荷载水平（疲劳荷载上、下限的均值）。研究表明,CFRP板-混凝土界面在承受静力或疲劳加载时的破坏模式均表现为CFRP板的剥离破坏,破坏面均在浅层混凝土中。静力与疲劳试件剥离破坏的主要区别体现在剥离开展的阶段,静载时CFRP板会在界面达到其极限承载力时发生快速的连续破坏,而疲劳加载时CFRP板的剥离会随着疲劳加载次数的增加而逐步开展。并且,当CFRP板上的疲劳荷载上限Pmax小于0.55倍的界面静载极限承载力Pu时,界面在200万次疲劳加载后不会发生疲劳破坏,CFRP板的疲劳剥离也未开展,同时200万次疲劳加载后的界面剩余承载力与静载试件的极限承载力基本一致;（2）CFRP板-混凝土界面的疲劳试验表明,CFRP板的疲劳剥离开展表现出“前期快,中期减缓,最终突然破坏”的基本特征。CFRP板的疲劳剥离开展速率直接决定了界面的疲劳寿命。试验表明,当界面承受相同疲劳荷载幅,疲劳荷载水平的提升将导致界面疲劳寿命的急剧降低,而疲劳荷载上限Pmax相同但疲劳荷载下限Pmin不同的试件则表现出相近的疲劳寿命。说明CFRP板-混凝土界面对疲劳荷载上限Pmax更为敏感。因此对界面进行疲劳分析时必须同时考虑疲劳荷载幅值和疲劳荷载水平的共同影响;（3）基于断裂力学和能量法的基本原理,提出了“FRP疲劳剥离开展速率预测模型”。该模型以相对疲劳应力幅ΔS和相对疲劳应力水平S的乘积S（S=ΔS.S）作为参量,同时考虑了已剥离FRP对其后续疲劳剥离开展速率的影响对模型进行了修正。通过与试验实测数据的对比证明该模型预测合理准确,能够较好地展现FRP疲劳剥离时的基本特征,为之后的CFRP板加固混凝土梁整体疲劳性能分析打下了基础;（4）本文还开展了 6根预应力/非预应力CFRP板加固混凝土梁的静力或疲劳性能试验研究。试验包括2根静力试验梁和4根疲劳试验梁,静力和疲劳试验梁中各包含1根非预应力CFRP板加固混凝土梁,其余的试验梁均为预应力CFRP板加固混凝土梁,设计有效预应力σpe=1000MPa。加固梁的静载试验主要研究了预应力/非预应力CFRP板加固混凝土梁的极限承载力和破坏模式;疲劳试验主要研究了疲劳荷载水平和有效预应力对加固梁疲劳性能的影响。静载试验发现加固梁的静载破坏模式为加载点下截面受压区顶部混凝土压碎,试验表明预应力的施加能够有效提高加固梁的开裂荷载、屈服荷载和极限承载力,但会牺牲部分的破坏延性;疲劳试验发现加固梁疲劳破坏模式均为加载点下截面的钢筋疲劳断裂,疲劳加载过程中加固梁的受拉钢筋应力、受拉钢筋应力幅、加固梁跨中挠度等均呈现出“快-慢-快”的三阶段发展规律。在静力和疲劳试验中均发现了 CFRP板的剥离开展,剥离均起始于加载点下截面,剥离开展方向均指向该加载点的相邻支座方向。同时,试验还观察到CFRP板剥离开展所导致的截面应力重分布现象,说明剥离是CFRP板加固混凝土梁承受荷载时不可忽视的部分;（5）本文基于条带法和分段线性原理,编制了预应力CFRP板加固混凝土受弯构件疲劳损伤全过程非线性分析程序。该程序中充分考量了包括钢筋、混凝土和CFRP板的疲劳损伤模型及相应破坏准则,同时考虑了 CFRP板剥离造成的截面应力重分布。通过与试验结果的比对证明了该分析方法的有效性。随后,本文进行了大量的参数分析,定量地研究了疲劳荷载水平、有效预应力大小、混凝土强度等级和CFRP板剥离对加固梁疲劳寿命的影响。同时,为了更强的工程应用价值,本文提出了针对不同预应力水平的预应力CFRP板加固混凝土梁换算截面受拉边缘拉应力限值[σc0db,2E6],当加固梁的换算截面受拉边缘拉应力小于该限值时,在200万次的疲劳加载过程中将不会发生CFRP板的疲劳剥离开展,CFRP板将始终与被加固混凝土梁保持良好的粘结。
邹志伟[4]（2020）在《不同失效模式下EB-FRP界面黏结模型与数值模拟方法研究》文中认为随着混凝土结构加固需求的日益增加,外贴式（Externally bonded）FRP（简称EB FRP）在混凝土结构加固中得到了广泛的应用。在EB FRP体系中,加固的效果取决于其界面的粘结性能。因此,探明EB FRP的界面粘结性能是在实际加固工程中科学、合理设计和使用该加固技术的基础。数值模拟是一种常见的研究方法。与试验研究相比,数值模拟可以准确的捕捉界面剥离-破坏全过程和清晰的了解该过程中应力分布情况,并且受到的条件限制较少,可进行数量较大的参量研究。然而,在数值模拟方法中,多数只以破坏发生在混凝土基层为假设条件进行简化处理,并未能反映试件真实的破坏模式。为此,本文以FRP-混凝土单剪试验为参照对象,在混凝土损伤塑性理论及内聚力理论的基础上建立一套能考虑多种破坏模式的三维有限元模型并进行参数分析。最后,结合参数分析和收集到的大量试验数据,对现有界面承载力模型进行修正。主要研究内容如下:（1）采用界面单元模拟EB-FRP的粘结层,建立能真实反映界面不同组成部分行为的有限元模型。（2）采用牵引-分离模型和Benzeggag-Kenane准则模拟界面单元的剥离破坏,采用损伤塑性模型模拟混凝土的非线性行为。分别研究各模型中关键参数和基本构型对模拟精度和稳定性的影响,确定最优值。（3）通过收集到的大量试验数据,对现有FRP-混凝土界面本构模型进行修正,提出考虑粘结层厚度影响因素在内的FRP-混凝土界面粘结-滑移本构模型,用于计算上述界面破坏模型中的关键参数。（4）对以上提出的数值模拟方法进行验证,并采用数值模拟方法进行参数分析,研究不同胶层厚度情况下对界面承载力、混凝土界面破坏情况及胶层损伤情况所产生的影响。（5）结合参数分析和收集到的大量试验数据,对现有界面承载力计算公式进行修正,提出考虑影响因素较为全面的界面承载力模型。
郭森[5]（2020）在《FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析》文中指出近年来,纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,简称FRP）被广泛应用于加固领域中,FRP抗剪加固钢筋混凝土（Reinforced Concrete,简称RC）梁的力学性能则是其中一个重要课题。剪跨比和箍筋锈蚀是影响FRP抗剪加固性能的两个重要因素,为了研究剪跨比和箍筋锈蚀率两者耦合作用对FRP加固RC梁抗剪性能的影响机理和规律,本文通过有限元软件ATENA对18根不同剪跨比（1、2和3）、不同箍筋锈蚀率（5%、10%和15%）和是否外贴U型FRP抗剪加固的RC梁进行了系统的有限元分析。本文从锈蚀箍筋力学性能的劣化、箍筋-混凝土粘结性能的改变和混凝土性能的劣化三个方面考虑箍筋锈蚀对钢筋混凝土梁的影响,结合断裂能理论和裂缝带理论,建立了有限元模型,并得出了以下结论:（1）在有限元的角度,验证了箍筋锈蚀和剪跨比均会影响RC梁的抗剪承载力这一结论。箍筋锈蚀率一定时,随着剪跨比的增加,其抗剪承载力随之下降;剪跨比一定时,低锈蚀率下梁的抗剪承载力基本不受影响,而锈蚀率比较大的时候,梁的抗剪承载力明显下降。（2）箍筋锈蚀会影响箍筋-混凝土之间的粘结性能,粘结性能的改变对梁的最大裂缝宽度有影响,但是对梁的抗剪承载力和主裂缝发展分布影响不大。（3）基于固定裂缝模型的模拟梁在荷载-挠度曲线和裂缝分布图上与试验结果较为吻合,本文建议使用固定裂缝模型建立相应的有限元模型分析梁的抗剪性能;对于本研究的有限元模型,单元尺寸效应对剪跨比较小的梁影响明显,而对剪跨比较大的梁影响不大;塑性位移对剪跨比较小的梁的延性影响较大,两者呈现正相关关系,而对剪跨比较大的梁影响不大。（4）有限元模型所预测的荷载-挠度曲线、主裂缝发展分布和构件破坏形态等主要力学性能均与试验结果较为吻合,验证了该有限元模型的有效性和普适性。最后,本文建立三维有限元模型以及多种剪跨比下混凝土梁的有限元模型,验证了本文提出的有限元模型的有效性和适用性。此外,本文选取了在有限元模型建立过程中影响较大的参数进行分析,研究了不同裂缝模型、单元尺寸和塑性位移对模拟梁抗剪性能及其裂缝分布的影响。
王凯健[6]（2020）在《预应力FRP加固混凝土受弯构件的数值分析》文中提出随着土木工程的迅速发展,全球大多数国家已经基本完成了大规模建设,而对结构加固的需求在日渐增长。在保证结构原有使用功能的目标下,设计出效率高、操作简单、成本经济的加固方式成为加固领域的科研人员真正的挑战。FRP材料被广泛应用于工程加固,在钢筋混凝土构件受拉区表面粘贴FRP材料进行抗弯加固属于比较常见的加固做法,但该方法有明显的缺点:应力滞后,材料利用率低,对结构裂缝的限制作用较小。为FRP材料施加预应力可以主动调整原构件内力分布,显着改善正常使用阶段性能,提升结构的抗裂性能,有效降低结构变形和动力响应,因此在桥梁等结构加固方法中,应优先选择预应力FRP加固法。本文基于混凝土塑性损伤模型对预应力FRP加固钢筋混凝土梁进行了静力和动力有限元计算分析,研究内容与结论如下;1.开展FRP加固钢筋混凝土梁裂缝间距理论计算方法研究。考虑混凝土与FRP布界面的粘结滑移,采用加固影响系数,建立FRP加固钢筋混凝土梁的裂缝间距计算公式。结合该理论计算方法,对文献中的14根FRP加固钢筋混凝土梁进行了裂缝间距计算,将理论值与试验值进行对比,证明理论计算方法能够满足裂缝间距计算精度要求,为后续开展预应力CFRP加固混凝土梁的裂缝研究奠定理论基础。2.采用混凝土塑性损伤理论对普通FRP布加固钢筋混凝土梁开展了裂缝间距数值计算研究,与第二章理论计算结果进行对比分析,探讨加固梁裂缝间距的合理数值算法。使用基于CZM（Cohesive Zone Model）的界面单元模拟FRP布和混凝土之间的界面,探究了网格尺寸对计算结果精度的影响,将有限元计算所得裂缝间距与理论计算值及试验值比较,提出了数值计算合理的网格尺寸。3.基于塑性损伤模型和扩展有限元（XFEM）两种数值方法,对预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁和普通CFRP布加固钢筋混凝土梁开展数值计算分析,通过与试验梁的荷载位移曲线对比,验证数值计算模型的合理性。进一步对比分析了预应力CFRP加固梁和普通CFRP加固梁的裂缝扩展、混凝土应力、CFRP布应力、界面应力分布等数值计算结果,得到了预应力CFRP加固梁的承载力、开裂荷载、刚度均有一定程度提高的结论,特别是裂缝间距、裂缝扩展速度、跨中挠度均明显减小。4.为进一步研究了预应力CFRP对钢筋混凝土梁动力性能的作用效果,建立冲击荷载作用下预应力CFRP布和普通CFRP布加固钢筋混凝土梁的有限元模型,并使用动力显式求解器进行了瞬态动力响应计算。研究表明,与普通CFRP布加固钢筋混凝土梁相比,预应力CFRP加固方法在降低钢筋混凝土加固梁的速度、加速度、跨中位移等动力响应方面效果明显。
刘翔[7]（2020）在《预制CFRP筋增强板加固石楼板受弯性能及设计方法研究》文中进行了进一步梳理石板作为石结构建筑重要的受弯构件之一,存在脆性断裂的安全隐患。为提高石结构建筑物的安全性,提出了一种预制CFRP筋增强板加固石板技术。相比于已有其它加固方法,预制CFRP筋增强板具有现场施工操作方便及对原结构构件外观影响小的优势。为验证该加固技术的可行性并为工程应用提供依据,本文进行了预制CFRP筋增强板加固石板的受弯性能和设计方法研究。首先,为明晰增强板与被加固石板之间的界面粘结性能,分别进行了石材-粘结剂-石材界面切向和法向粘结性能试验。其中,切向粘结性能试验采用双剪试验方法,试件破坏形态包括:界面剪切破坏、石块剪切破坏和石块局部受压破坏;法向粘结性能试验采用单轴拉伸试验方法,试件破坏形态包括:界面受拉破坏和石材受拉破坏。试验结果表明:（1）结构胶与石材的界面粘结强度较高,破坏主要发生在石材部分;（2）粘结强度主要与石材的性能有关,与石材表面的粗糙程度关系较小;（3）在适当粘结面积下,粘结强度和试块的粘结面积无关,只与石材的性能有关。其次,进行了预制CFRP筋增强板加固石板的受弯性能试验研究,考虑的试验参数包括CFRP筋配筋率、增强板宽度和加固方法。试验结果表明:（1）预制CFRP筋增强板加固方法可有效改善素石板的脆性破坏形态,提高石板的受弯承载力和塑性变形能力;（2）在一定配筋率范围内,配筋率越大,石板的承载力越高;（3）增大增强板的宽度可提高石板的开裂荷载,同时能更有效锚固CFRP筋进而提高石板的开裂后承载力;（4）增强板与被加固石板的界面粘结性能良好,试验过程中未出现界面失效破坏现象。之后,基于平截面假定和极限平衡理论,对预制CFRP筋增强板加固后石板的受弯性能进行分析,并提出加固后石板的开裂弯矩和极限弯矩的计算公式。采用所提公式的计算结果与试验结果总体吻合良好。最后,进行了预制CFRP筋增强板加固石板的精细化有限元分析,进一步分析了不同参数的影响规律和程度,并提出适用于加固工程的增强板构造。
黄妍[8]（2020）在《盐、碱腐蚀下内嵌FRP筋加固混凝土界面粘结性能研究》文中认为内嵌FRP加固法（NSM-FRP）因能够显着地提高加固结构、构件的承载力,有效改善结构刚度、避免磨损和撞击等意外荷载的作用、提高FRP材料的利用率和加固效率,现如今已广泛地应用到建筑结构、桥梁结构、地下工程等实际工程中。加固结构、构件在服役期与普通钢筋混凝土结构一样会遭受潮湿、温度变化、各种腐蚀介质的侵蚀,暴露出FRP与混凝土界面粘结强度下降、FRP材料劣化等问题。FRP与混凝土能够长期共同工作的基础是二者间可靠的粘结性能,尽管目前对内嵌FRP筋混凝土界面粘结性能的研究成果较多,但多基于未腐蚀状态下的试验分析与模型研究,对腐蚀环境下内嵌FRP加固混凝土界面粘结性能的研究较少,本课题通过对盐、碱腐蚀下内嵌FRP筋加固混凝土界面进行粘结性能研究,以期为内嵌FRP加固混凝土技术在恶劣环境下的实际工程应用提供一定的参考依据。本文分别对40个盐、碱环境下内嵌FRP筋混凝土试件开展拉拔试验研究,分析试件的受力过程、破坏模式、破坏机理,腐蚀环境下试件表面的宏观特征及粘结长度、FRP筋类型、腐蚀溶液类型、腐蚀时间等主要因素对拉拔试件界面粘结性能影响。试验表明,试件的破坏模式表现为结构胶劈裂破坏、FRP筋拉断破坏、FRP筋与结构胶剥离破坏、结构胶劈裂同时FRP筋拉断破坏、FRP筋与结构胶整体与混凝土界面的剥离破坏五种类型,通过破坏模式分析发现,粘结长度影响破坏模式的主要因素,粘结长度较短易发生界面间剥离破坏,粘结长度较长易发生FRP筋拉断破坏。对影响因素进行分析,发现在盐、碱腐蚀环境下,试件的最大粘结应力与粘结长度、FRP筋类型、腐蚀时间、腐蚀溶液类型都有关系。在盐溶液腐蚀环境下,内嵌的玻璃纤维筋（GFRP）建议选取6d、8d等适中的粘结长度,玄武岩纤维筋（BFRP）建议选择5d较短的粘结长度。在碱溶液腐蚀环境下内嵌的GFRP筋和BFRP筋建议分别选择粘结长度为6d和8d作为其最佳粘结长度,以达到经济和有效提高粘结应力的目的。在盐环境下,以腐蚀60天为分界线,在60天前随着腐蚀时间的增加,试件的粘结应力不断降低,在60天后,随着腐蚀时间的增加,粘结应力不断增大。在碱环境,相同粘结长度情况下,内嵌GFRP筋加固混凝土试件的粘结应力随腐蚀时间的增加无明确的变化规律,而对于内嵌BFRP筋的试件则是粘结应力随着腐蚀时间的增加出现下降趋势。与内嵌GFRP筋试件相比,内嵌BFRP筋试件更耐盐腐蚀,抗盐腐蚀能力大约为内嵌GFRP筋试件的1.5倍,但其耐碱腐蚀能力相对较低。在总结已有粘结-滑移本构关系模型的基础上,通过对试件粘结-滑移曲线进行分析,建立了盐、碱腐蚀下内嵌FRP混凝土的粘结-滑移关系数学模型,并通过与试验结果进行对比,验证了模型的正确性。采用合理的材料本构关系、选择混凝土和FRP筋单元类型为实体单元,通过将内嵌FRP筋混凝土粘结-滑移本构关系表达式所求出的特征值系数输入Fric子程序接触面关系中,建立了盐、碱腐蚀下内嵌FRP筋加固混凝土界面粘结滑移有限元模型,将模拟结果与试验结果对比,两者吻合较好。在此基础上,进行FRP筋直径对粘结滑移性能的影响分析,研究表明,随着直径的增加,盐、碱腐蚀环境下极限荷载增加,粘结应力不断减小。本文从微观角度进行了腐蚀溶液对FRP筋、混凝土、粘结剂化学反应机理的分析,并探究了混凝土碳化对内嵌FRP筋混凝土界面粘结性能的影响。分析表明,腐蚀环境下发生的化学反应导致了FRP筋材各组成成分的劣化,使得FRP筋材中的硅氧键断裂,形成具有膨胀性的硅醇,破坏了树脂与纤维的结合;在腐蚀溶液的催化下,结构胶内的不饱和聚酯树脂会发生水解反应,-COOR和-CH2-O-等不饱和酯键断裂,使得结构胶与FRP筋界面与结构胶与混凝土界面的化学胶着力降低。但腐蚀溶液中的分子与混凝土中水泥分子、结构胶分子发生碰撞产生范德华力,却使得混凝土与结构胶界面的粘结力增大。这说明,腐蚀环境对内嵌FRP筋混凝土界面粘结破坏机理的影响不容忽视。
闫德俊[9]（2020）在《CFRP网格-聚合物水泥砂浆（PCM）加固混凝土结构界面受力性能数值模拟分析》文中研究说明CFRP网格-聚合物水泥砂浆（PCM）加固混凝土结构是近年来国内兴起的一种新型结构加固技术,相比于传统的建筑结构加固方法,有着轻质高强、施工简便、可用于恶劣环境的施工等优点,应用前景十分广泛。与FRP-混凝土结构相似,保证界面具有足够的粘结强度,是CFRP网格-PCM加固技术发挥预期性能的关键。但由于国内对该技术的研究起步较晚,目前对CFRP网格-PCM加固混凝土结构的界面受力性能还未完全阐明。基于此,本文采用有限元软件ABAQUS,对CFRP网格-PCM加固混凝土结构的界面受力性能展开数值模拟分析,深入揭示界面失效机理和界面行为,为该加固技术在混凝土结构中的应用提供理论依据及设计建议,具体研究成果如下:（1）根据拉拔试件中材料的力学性能及相互作用,提出CFRP网格-PCM与混凝土界面简化力学模型,在此基础上建立二维数值模型并计算分析,得到试件的极限荷载及纵筋应变,与实际试验结果进行对比,验证简化力学模型的合理性。通过格点下应变和应变差的分布变化,分析拉拔荷载作用过程中界面应力的传递规律。（2）针对CFRP网格中的格点受力行为提出格点弹簧模型,并应用于格点拉拔试件有限元模拟分析中,包括不考虑纵筋粘结和考虑纵筋粘结两种情况。通过计算格点应变差、格点受力和承载比等,分析拉拔荷载作用过程中格点的受力性能和失效破坏,得到不同格点拉拔试件充分利用网格筋所对应的最小格点数目。另外,结合拉拔荷载作用过程中的格点受力特征,对CFRP网格中多格点承载模式和格点锚固作用作出分析。（3）对CFRP网格-PCM与混凝土界面失效展开精细化模拟,根据拉拔试件的不同破坏形式建立有限元模型。通过界面粘结单元模拟CFRP网格-PCM与混凝土的界面剥离破坏,分析界面单元参数变化对拉拔试件承载力的影响;建立考虑格点受力性能的CFRP网格拔出破坏有限元模型,根据格点受力、应变分担率进行格点失效分析,根据等效塑性应变、开裂影响系数等进行不同因素对PCM开裂性能影响分析。（4）结合有限元计算结果,从理论分析的角度揭示拉拔试件界面应力分布和传递机制,分析拉拔试件的界面失效过程。提出基于破坏形式的理论分析模型,进一步阐明CFRP网格-PCM与混凝土的界面失效机理,为工程实际应用提供理论依据,并给出相应的建议与措施。
王梓鉴[10]（2019）在《考虑二次受力影响的CFRP加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究与数值模拟》文中指出据资料显示,我国许多建筑物已进入老化阶段,这些建筑物急需加固修复处理。碳纤维布（Carbon Fiber Reinforced Plastics,简称CFRP）具有轻质、高强、施工便捷以及耐久性好等优点,使其广泛应用于混凝土结构加固工程中并改善混凝土结构的加固性能。在实际加固工程中,混凝土结构都经历了一次受力再进行加固,因此研究二次受力下的钢筋混凝土加固性能更具有实际意义。基于试验研究与数值模拟,二次受力下碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能得到深入探讨,具体研究内容与研究成果如下:（1）二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁理论研究:阐述了基本假定与分析模型,分析了二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁破坏机理与理论计算值,通过实例进行验证。（2）二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁试验研究:首先,分别对混凝土、钢筋及CFRP进行材性试验,得到这些材料的材性参数;其次,考虑配筋率和一次受力大小的变化,设计制作了 3组共9根钢筋混凝土梁,通过抗弯试验研究了 0.3Pu。与0.6Pu（Pu为梁的极限荷载）二次受力下钢筋混凝土梁的极限承载力、荷载—挠度曲线、钢筋应变、裂缝分布及碳纤维布应变的影响。试验结果表明:当配筋率相同时,预施加荷载比例越大,CFRP加固钢筋混凝土梁的极限承载力提高的幅度越小,而梁最大挠度变化的幅度与裂缝间距就越小,且梁的裂缝数量越多;随着初始荷载与配筋率的增加,CFRP加固钢筋混凝土梁的极限承载力提高幅度降低,而碳纤维布的极限拉应变越大。（3）二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁数值模拟:通过ABAQUS建立了未受力钢筋混凝土梁与二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁的三维有限元分析模型并进行了数值分析,将有限元分析结果与试验结果进行对比,验证了有限元分析模型的有效性。研究结果证明了碳纤维布加固混凝土梁可以延缓并抑制裂缝的发展。（4）基于二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁挠度研究成果,深入分析U型锚固对CFRP加固钢筋混凝土梁挠度的影响,通过对CFRP加固混凝土梁的加锚固措施数据统计拟合,得到CFRP加固混凝土梁的刚度公式修正系数为0.9。这个数值可以在保证结构安全的情况下优化结构设计,可为实际加固工程中作为参考和提供借鉴。
二、FRP布-混凝土界面粘结性能的有限元分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、FRP布-混凝土界面粘结性能的有限元分析（论文提纲范文）
（1）循环荷载下CFRP-混凝土界面粘结性能试验研究与有限元模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 循环荷载下CFRP-混凝土界面粘结性能研究进展 |
| 1.3 循环荷载下CFRP-混凝土界面粘结性能有限元分析研究进展 |
| 1.4 循环荷载下CFRP-混凝土界面粘结性能研究目前存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.6 本文研究技术路线 |
| 第2章 CFRP-混凝土界面粘结性能相关理论 |
| 2.1 CFRP-混凝土界面结构 |
| 2.2 CFRP-混凝土界面本构关系 |
| 2.2.1 静载下的CFRP-混凝土界面粘结-滑移关系 |
| 2.2.2 循环荷载下的CFRP-混凝土界面粘结-滑移关系 |
| 2.2.3 CFRP-混凝土界面破坏演化过程 |
| 2.3 CFRP-混凝土界面剥离承载力模型 |
| 2.4 循环荷载下CFRP-混凝土界面损伤理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 循环荷载下CFRP-混凝土界面粘结性能试验研究 |
| 3.1 双剪试验方案 |
| 3.1.1 原材料 |
| 3.1.2 试件设计 |
| 3.1.3 试验设置及加载装置 |
| 3.2 循环荷载下界面粘结性能试验结果及分析 |
| 3.2.1 CFRP应变变化规律 |
| 3.2.2 界面粘结剪应力变化规律 |
| 3.2.3 荷载-端部滑移关系 |
| 3.3 循环荷载下的界面粘结退化 |
| 3.3.1 界面粘结承载力 |
| 3.3.2 界面粘结-滑移关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 循环荷载下CFRP-混凝土界面粘结性能有限元分析 |
| 4.1 有限元软件ABAQUS简介 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 材料本构关系及单元的选取 |
| 4.2.2 循环荷载下材料及界面模拟方法 |
| 4.2.3 分析步及边界条件 |
| 4.3 有限元模型验证及模拟结果 |
| 4.3.1 界面破坏形态和损伤演化分析 |
| 4.3.2 界面粘结剪应力分析 |
| 4.3.3 界面粘结-滑移关系分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.2 本文研究不足及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固RC梁抗弯性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 嵌入式(NSM)加固体系界面粘结性能国内外研究现状 |
| 1.2.2 嵌入式(NSM)加固RC梁抗弯性能国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究思路和技术路线 |
| 1.4 本文研究内容和目标 |
| 2 无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固体系粘结性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试件设计和制作 |
| 2.2.1 试件设计 |
| 2.2.2 试件制作 |
| 2.3 试件加载和数据量测 |
| 2.3.1 试件加载 |
| 2.3.2 数据量测 |
| 2.4 试验结果分析 |
| 2.4.1 破坏模式 |
| 2.4.2 荷载-位移曲线 |
| 2.4.3 界面平均粘结应力-滑移模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 无机胶粘贴嵌入式CFRP筋粘结试验有限元模型验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.2.1 有限元分析软件的选用 |
| 3.2.2 内聚力单元(Cohesive Element)的运用 |
| 3.2.3 材料本构模型 |
| 3.2.4 实例装配与相互作用 |
| 3.2.5 边界条件与荷载施加 |
| 3.2.6 有限元模型单元与网格划分 |
| 3.3 有限元结果与试验结果对比分析 |
| 3.3.1 不同粘接剂类型试件 |
| 3.3.2 不同开槽宽度试件 |
| 3.3.3 不同锚固构造数量试件 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固RC梁抗弯性能试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试件设计及制作 |
| 4.2.1 试件设计 |
| 4.2.2 试件制作 |
| 4.3 试验加载及测点布置 |
| 4.3.1 加载方案 |
| 4.3.2 量测内容及测点布置 |
| 4.4 试验过程及现象 |
| 4.4.1 CB试件 |
| 4.4.2 CM-1400 试件 |
| 4.4.3 AAS-1400 试件 |
| 4.4.4 AAS-1000 试件 |
| 4.4.5 AAS-1400-A试件 |
| 4.5 试验结果分析 |
| 4.5.1 破坏模式 |
| 4.5.2 荷载-跨中挠度曲线 |
| 4.5.3 纵向钢筋及CFRP筋应变分析 |
| 4.5.4 刚度及延性分析 |
| 4.5.5 耗能性能分析 |
| 4.5.6 参数分析及加固设计建议 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固RC梁有限元及理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元模拟研究 |
| 5.2.1 材料本构及单元设置 |
| 5.2.2 实例装配及相互作用 |
| 5.2.3 边界条件及荷载施加 |
| 5.2.4 模型单元及网格划分 |
| 5.2.5 有限元与试验结果对比分析 |
| 5.3 理论分析研究 |
| 5.3.1 计算假定 |
| 5.3.2 计算模型 |
| 5.3.3 理论值与试验值的比较 |
| 5.4 有限元变参及相应理论验证 |
| 5.4.1 有限元变参分析 |
| 5.4.2 理论模型验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间的研究成果 |
| 致谢 |
（3）预应力CFRP板加固混凝土受弯构件疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 FRP简介 |
| 1.3 FRP-混凝土界面的受力性能研究 |
| 1.4 FRP片材加固混凝土受弯构件疲劳性能研究 |
| 1.4.1 非预应力FRP片材加固混凝土受弯构件疲劳性能研究 |
| 1.4.2 预应力FRP片材加固混凝土受弯构件疲劳性能研究 |
| 1.4.3 外贴FRP片材加固混凝土受弯构件疲劳预测模型 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 CFRP板-混凝土界面疲劳性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 试件设计与制作 |
| 2.2.2 试验材料 |
| 2.2.3 加载装置 |
| 2.2.4 加载方案 |
| 2.2.5 测点布置及测量方案 |
| 2.3 静载试验结果及分析 |
| 2.3.1 破坏模式 |
| 2.3.2 界面荷载-滑移响应分析 |
| 2.3.3 FRP应变分布分析 |
| 2.4 疲劳试验结果及分析 |
| 2.4.1 破坏模式与疲劳寿命 |
| 2.4.2 FRP应变分布 |
| 2.4.3 界面疲劳剥离开展 |
| 2.4.4 界面荷载-位移响应与刚度退化分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 CFRP板-混凝土界面疲劳裂纹扩展研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FRP-混凝土界面疲劳裂纹开展速率表达式形式与基础参量的确定 |
| 3.2.1 裂纹尖端应力强度因子K |
| 3.2.2 Paris公式与Griffith准则 |
| 3.3 本文FRP-混凝土界面疲劳裂纹扩展速率的提出 |
| 3.3.1 FRP-混凝土界面裂纹能量释放率 |
| 3.3.2 本文提出的公式 |
| 3.3.3 参数C_1和m_1的确定 |
| 3.3.4 考虑已剥离FRP影响的修正FRP-混凝土界面裂纹扩展速率 |
| 3.4 FRP-混凝土界面疲劳裂纹开展长度的预测计算方法 |
| 3.5 CFRP板-混凝土界面疲劳寿命预测 |
| 3.6 本文模型验证 |
| 3.6.1 疲劳裂纹开展速率验证 |
| 3.6.2 疲劳裂纹开展长度验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 预应力CFRP板加固混凝土梁静力及疲劳试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方案 |
| 4.2.1 试验梁设计与制作 |
| 4.2.2 预应力CFRP板加固试验梁的制作 |
| 4.2.3 试验材料 |
| 4.2.4 加载装置与加载方案 |
| 4.2.5 测点布置与测量方案 |
| 4.3 静载试验梁试验结果及分析 |
| 4.3.1 静载试验梁破坏形态及荷载位移响应分析 |
| 4.3.2 静载试验梁截面应力分析 |
| 4.4 疲劳试验梁试验结果分析 |
| 4.4.1 疲劳试验梁疲劳寿命与破坏形态 |
| 4.4.2 试验梁跨中挠度分析 |
| 4.4.3 普通受拉钢筋应变分析 |
| 4.4.4 CFRP板的应变分布与疲劳剥离开展分析 |
| 4.4.5 混凝土压应变分析 |
| 4.4.6 混凝土裂缝开展分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 预应力CFRP板加固混凝土受弯构件疲劳损伤全过程非线性分析方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分析方法与基本理论 |
| 5.2.1 基本假定 |
| 5.3 各材料的疲劳损伤模型与破坏准则 |
| 5.3.1 混凝土的疲劳性能 |
| 5.3.2 钢筋的疲劳性能 |
| 5.3.3 CFRP板的疲劳性能 |
| 5.3.4 CFRP板的疲劳剥离开展 |
| 5.4 疲劳损伤全过程分析步骤及流程 |
| 5.5 计算结果与试验结果对比 |
| 5.6 参数分析 |
| 5.6.1 疲劳荷载水平的影响 |
| 5.6.2 有效预应力的影响 |
| 5.6.3 混凝土强度等级的影响 |
| 5.6.4 CFRP板剥离的影响 |
| 5.6.5 本文建议的加固梁换算截面受拉边缘拉应力限值 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 需进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的主要成果 |
| 致谢 |
（4）不同失效模式下EB-FRP界面黏结模型与数值模拟方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 数值模型的构建 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 基本模型 |
| 2.2.1 总体模型 |
| 2.2.2 单元本构 |
| 2.2.3 加载方式及边界条件设定 |
| 2.2.4 数值求解方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 混凝土本构方程的选型研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 混凝土单轴应力-应变关系 |
| 3.2.1 混凝土受压应力-应变关系 |
| 3.2.2 混凝土受拉应力-应变关系 |
| 3.3 损伤塑性模型 |
| 3.3.1 屈服函数和流动法则 |
| 3.3.2 损伤因子d |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于内聚力单元的界面粘结层模拟 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 内聚力模型 |
| 4.3 内聚力单元在有限元的实现 |
| 4.3.1 单元损伤准则 |
| 4.3.2 界面刚度K值 |
| 4.4 模型可行性验证 |
| 4.4.1 模型验证 |
| 4.4.2 单元网格尺寸分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 界面粘结-滑移模型及参数分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 界面粘结-滑移模型 |
| 5.2.1 现有模型分析 |
| 5.2.2 界面本构关系函数建立 |
| 5.3 界面模型验证 |
| 5.4 参数分析 |
| 5.4.1 不同胶层厚度下对粘结承载力的影响 |
| 5.4.2 界面损伤分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 界面剥离承载力数值模拟研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 界面承载力模型 |
| 6.2.1 现有界面剥离承载力本构模型 |
| 6.2.2 界面承载力函数拟合 |
| 6.3 承载力模型验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状及水平 |
| 1.3.1 锈蚀钢筋的力学性能 |
| 1.3.2 锈蚀钢筋-混凝土粘结性能 |
| 1.3.3 锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪性能 |
| 1.3.4 FRP加固结构粘结性能的有限元模拟 |
| 1.3.5 FRP抗弯加固结构的有限元模拟 |
| 1.3.6 FRP抗剪加固结构的有限元模拟 |
| 1.4 研究内容及目的 |
| 第2章 有限元模型 |
| 2.1 ATENA有限元软件介绍 |
| 2.2 混凝土本构模型 |
| 2.2.1 单轴受拉本构模型 |
| 2.2.2 单轴受压本构模型 |
| 2.2.3 裂缝带理论 |
| 2.2.4 损伤理论 |
| 2.2.5 双轴强度失效准则 |
| 2.2.6 考虑混凝土开裂后抗压强度折减 |
| 2.2.7 裂缝模型 |
| 2.2.8 SBETA材料参数 |
| 2.3 钢筋和FRP本构模型 |
| 2.4 钢筋-混凝土粘结滑移本构模型 |
| 2.5 FRP-混凝土粘结滑移本构模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 箍筋锈蚀混凝土梁有限元分析 |
| 3.1 试验研究 |
| 3.1.1 试验概况 |
| 3.1.2 试验结果 |
| 3.2 有限元分析 |
| 3.2.1 有限元模型 |
| 3.2.2 箍筋锈蚀有限元的实现 |
| 3.2.3 模拟结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 FRP加固锈蚀箍筋混凝土梁有限元分析 |
| 4.1 试验研究 |
| 4.1.1 试验概况 |
| 4.1.2 试验结果 |
| 4.2 有限元分析 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 箍筋锈蚀对FRP-混凝土界面性能的影响 |
| 4.2.3 模拟结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 参数分析 |
| 5.1 裂缝模型 |
| 5.2 单元尺寸 |
| 5.4 塑性位移 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 有限元模型的验证 |
| 6.1 三维有限元模型的验证 |
| 6.2 多种剪跨比下混凝土梁的有限元分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对学位论文的学术评语 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（6）预应力FRP加固混凝土受弯构件的数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 预应力FRP加固混凝土结构研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 FRP加固钢筋混凝土梁的裂缝间距理论计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 裂缝间距理论计算公式 |
| 2.3 实例验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于塑性损伤的FRP布加固混凝土梁裂缝分布数值分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元分析模型 |
| 3.2.1 试验梁介绍 |
| 3.2.2 材料本构模型 |
| 3.2.3 FRP与混凝土界面数值模型 |
| 3.2.4 单元网格及求解选项 |
| 3.3 有限元计算结果及讨论 |
| 3.3.1 荷载-位移曲线 |
| 3.3.2 混凝土裂缝分布 |
| 3.4 不同网格尺寸下的计算结果讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 预应力FRP布加固混凝土梁的数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验梁介绍 |
| 4.3 有限元模型 |
| 4.3.1 材料本构及单元类型 |
| 4.3.2 CZM 界面单元 |
| 4.3.3 FRP布预应力施加方法 |
| 4.4 预应力CFRP与普通CFRP加固效果对比 |
| 4.4.1 荷载-位移曲线对比及误差分析 |
| 4.4.2 加固梁混凝土应力分布 |
| 4.4.3 CFRP布应力分布 |
| 4.4.4 混凝土-FRP布界面应力分布 |
| 4.5 预应力CFRP对混凝土裂缝扩展抑制效果分析 |
| 4.5.1 裂缝间距 |
| 4.5.2 裂缝扩展 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 预应力FRP加固混凝土梁的动力性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 瞬态响应数值分析方法 |
| 5.3 有限元模型 |
| 5.3.1 分析步设置 |
| 5.3.2 接触设置 |
| 5.3.3 动荷载施加 |
| 5.4 动力响应结果分析 |
| 5.4.1 动应力分布 |
| 5.4.2 位移响应 |
| 5.4.3 速度响应 |
| 5.4.4 加速度响应 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）预制CFRP筋增强板加固石楼板受弯性能及设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 石结构建筑特色与石结构文化的传承 |
| 1.1.2 闽南地区石结构建筑防灾形势 |
| 1.1.3 现代石结构的发展 |
| 1.2 石结构研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 石结构受弯构件加固方法中存在的问题 |
| 1.4 拟开展的研究工作 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 石结构界面粘结性能试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 混凝土及石材相关界面粘结性能研究现状 |
| 2.1.2 存在的问题 |
| 2.2 法向粘结性能试验概况 |
| 2.2.1 试件设计与试验参数 |
| 2.2.2 试件制作 |
| 2.2.3 试验加载及破坏形态 |
| 2.2.4 试验结果与分析 |
| 2.3 切向粘结性能试验概况 |
| 2.3.1 试件设计与试验参数 |
| 2.3.2 试件制作 |
| 2.3.3 试验加载及破坏形态 |
| 2.3.4 试验结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 预制CFRP筋增强板加固石板抗弯性能试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验概况 |
| 3.2.1 试件设计及试验参数 |
| 3.2.2 材料及细部处理 |
| 3.2.3 各材料的材性试验 |
| 3.2.4 试件制作 |
| 3.2.5 试件装置及量测内容 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 试件破坏过程及形态 |
| 3.3.2 纯弯段石材应变发展及分布规律 |
| 3.3.3 CFRP筋应变发展及分布规律 |
| 3.3.4 主要试验结果 |
| 3.4 加固石板承载力分析 |
| 3.4.1 基本假定 |
| 3.4.2 开裂荷载 |
| 3.4.3 极限承载力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 预制CFRP筋增强板加固石板试件抗弯性能有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型建立 |
| 4.2.1 模型创建 |
| 4.2.2 材料本构 |
| 4.2.3 单元类型及网格划分 |
| 4.2.4 边界条件及荷载施加 |
| 4.3 有限元模拟结果与分析 |
| 4.3.1 荷载挠度曲线对比 |
| 4.3.2 荷载-CFRP筋应变曲线对比 |
| 4.4 影响参数数值分析 |
| 4.4.1 影响参数选择 |
| 4.4.2 影响参数分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 研究结论与展望 |
| 5.1 研究工作及成果 |
| 5.2 对今后相关研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）盐、碱腐蚀下内嵌FRP筋加固混凝土界面粘结性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 FRP材料的耐久性研究 |
| 1.2.1 酸环境下FRP筋的力学性能 |
| 1.2.2 碱环境下FRP筋的力学性能 |
| 1.2.3 盐环境下FRP筋的力学性能 |
| 1.2.4 温度影响下FRP筋的力学性能 |
| 1.2.5 干湿交替、冻融循环影响下FRP筋的力学性能 |
| 1.3 FRP与混凝土粘结的耐久性能研究 |
| 1.4 FRP加固混凝土构件的耐久性研究 |
| 1.5 NSM-FRP加固混凝土构件的耐久性研究 |
| 1.6 本文的研究内容及方法 |
| 2 盐、碱腐蚀环境下内嵌FRP筋混凝土试件的拉拔试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验概况 |
| 2.2.1 试件设计 |
| 2.2.2 腐蚀环境设计 |
| 2.2.3 粘结方案 |
| 2.3 试件制作 |
| 2.4 试验装置 |
| 2.5 试件量测方法 |
| 2.5.1 测试内容 |
| 2.5.2 量测方法 |
| 2.6 材料力学性能 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 拉拔试验结果与分析 |
| 3.1 试验结果汇总 |
| 3.2 试件表面宏观特征 |
| 3.2.1 盐溶液腐蚀后试件的表面宏观特征 |
| 3.2.2 碱溶液腐蚀后试件的表面宏观特征 |
| 3.3 破坏模式与分析 |
| 3.3.1 盐腐蚀环境下试件的破坏模式与分析 |
| 3.3.2 碱腐蚀环境下试件的破坏模式与分析 |
| 3.3.3 破坏机理 |
| 3.4 影响因素分析 |
| 3.4.1 盐腐蚀环境下影响因素分析 |
| 3.4.2 碱环境下影响因素分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 拉拔试件粘结性能理论分析 |
| 4.1 FRP筋与混凝土界面粘结作用 |
| 4.2 FRP筋与混凝土粘结-滑移关系模型 |
| 4.2.1 现有的粘结-滑移本构关系模型 |
| 4.2.2 现有的粘结-滑移本构模型总结 |
| 4.3 盐、碱腐蚀环境下内嵌FRP筋混凝土的粘结-滑移本构关系模型 |
| 4.4 腐蚀环境下试件化学反应机理分析 |
| 4.4.1 腐蚀环境下FRP筋化学反应机理分析 |
| 4.4.2 腐蚀环境下粘结材料化学反应机理分析 |
| 4.4.3 腐蚀环境下混凝土化学反应机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 有限元模拟分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元模型的建立 |
| 5.2.1 界面模型及本构关系 |
| 5.2.2 Fric子程序 |
| 5.3 有限元模型的建立与模拟分析 |
| 5.3.1 材料本构关系模型 |
| 5.3.2 有限元模型的建立 |
| 5.3.3 模拟结果与试验结果的对比 |
| 5.3.4 FRP筋直径的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）CFRP网格-聚合物水泥砂浆（PCM）加固混凝土结构界面受力性能数值模拟分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 FRP网格-PCM加固混凝土结构界面受力性能研究现状 |
| 1.2.1 FRP网格锚固性能研究现状 |
| 1.2.2 FRP网格-PCM与混凝土界面受力性能研究现状 |
| 1.2.3 FRP网格加固混凝土结构有限元分析研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 CFRP网格-PCM与混凝土界面简化力学模型及数值模拟分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 界面拉拔试验概述 |
| 2.2.1 界面拉拔试件参数 |
| 2.2.2 加载装置 |
| 2.3 CFRP网格-PCM与混凝土界面简化力学模型 |
| 2.3.1 模型简化原理 |
| 2.3.2 非线性弹簧最大作用力 |
| 2.4 CFRP网格-PCM与混凝土界面有限元模拟分析 |
| 2.4.1 二维有限元模型建立 |
| 2.4.2 拉拔试件的极限荷载及纵筋应变验证 |
| 2.4.3 CFRP网格中格点的荷载-应变曲线 |
| 2.4.4 CFRP网格中格点的荷载-应变差曲线 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 CFRP网格中格点受力行为模拟分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 格点拉拔试验概述 |
| 3.2.1 格点拉拔试件参数 |
| 3.2.2 加载装置 |
| 3.3 不考虑纵筋粘结的格点模拟 |
| 3.3.1 格点弹簧模型 |
| 3.3.2 模型建立与结果验证 |
| 3.3.3 格点应变差分析 |
| 3.3.4 格点承载比分析 |
| 3.3.5 多格点承载模式分析 |
| 3.4 考虑纵筋粘结的格点模拟 |
| 3.4.1 模型建立与结果验证 |
| 3.4.2 格点应变差分析 |
| 3.4.3 格点承载比分析 |
| 3.4.4 格点锚固作用分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 CFRP网格-PCM与混凝土界面失效机理模拟分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CFRP网格-PCM与混凝土剥离破坏有限元模拟 |
| 4.2.1 内聚力模型(CZM)模拟材料界面间的粘结行为 |
| 4.2.2 含界面单元的数值模型建立 |
| 4.2.3 极限荷载与破坏形态 |
| 4.2.4 界面单元变化与网格筋竖向位移 |
| 4.2.5 界面粘结单元参数分析 |
| 4.3 CFRP网格拔出破坏有限元模拟 |
| 4.3.1 数值模型建立 |
| 4.3.2 极限荷载与破坏形态 |
| 4.3.3 格点失效分析 |
| 4.3.4 PCM性能参数分析 |
| 4.4 CFRP网格-PCM与混凝土界面失效过程分析 |
| 4.4.1 界面间的应力传递 |
| 4.4.2 基于破坏形式的理论分析模型 |
| 4.5 CFRP网格-PCM与混凝土界面失效机理及设计建议 |
| 4.5.1 界面失效机理 |
| 4.5.2 设计建议 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）考虑二次受力影响的CFRP加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究与数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景 |
| 1.2 CFRP加固钢筋混凝土梁国内外研究现状 |
| 1.2.1 碳纤维布加固钢筋混凝土梁研究现状 |
| 1.2.2 二次受力碳纤维布加固钢筋混凝土梁研究现状 |
| 1.3 本文研究意义及主要研究内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 第二章 二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁理论研究 |
| 2.1 基本假定 |
| 2.2 CFRP加固钢筋混凝土梁破坏机理 |
| 2.2.1 CFRP加固钢筋混凝土梁破坏过程 |
| 2.2.2 CFRP加固钢筋混凝土梁破坏形态 |
| 2.3 CFRP—混凝土界面剥离承载力计算模型 |
| 2.4 二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁理论计算 |
| 2.5 理论值与试验值比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 二次受力下钢筋混凝土梁受弯试验 |
| 3.1 试验概况 |
| 3.1.1 构件设计及加固方案 |
| 3.1.2 材性试验及施工要求 |
| 3.1.3 试验准备 |
| 3.1.4 加载装置及加载制度 |
| 3.1.5 测点布置及测试内容 |
| 3.2 试验结果及分析 |
| 3.2.1 试验现象及总结 |
| 3.2.2 试验梁沿梁截面高度的应变 |
| 3.2.3 配筋率对钢筋混凝土受弯性能的影响 |
| 3.2.4 初始荷载对钢筋混凝土受弯性能的影响 |
| 3.2.5 跨中钢筋和CFRP应变对比分析 |
| 3.2.6 裂缝分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 二次受力下碳纤维布加固钢筋混凝土梁有限元模拟 |
| 4.1 ABAQUS简介 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 ABAQUS模型概述 |
| 4.2.2 材料的本构关系 |
| 4.2.3 单元选取及网格划分 |
| 4.2.4 边界条件及荷载施加 |
| 4.2.5 接触的相互作用 |
| 4.2.6 二次受力在ABAQUS中实现 |
| 4.2.7 非线性方程求解 |
| 4.3 CFRP加固钢筋混凝土梁受弯全过程有限元分析 |
| 4.3.1 未加固钢筋混凝土梁受弯全过程分析 |
| 4.3.2 二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁受弯全过程分析 |
| 4.4 有限元模拟结果分析 |
| 4.4.1 配筋率对钢筋混凝土受弯性能的影响 |
| 4.4.2 初始荷载对钢筋混凝土受弯性能的影响 |
| 4.4.3 碳纤维布和钢筋应变比较分析 |
| 4.4.4 裂缝分析 |
| 4.5 试验结果与数值模拟对比分析 |
| 4.5.1 跨中挠度对比分析 |
| 4.5.2 极限承载力对比分析 |
| 4.5.3 碳纤维布跨中应变对比分析 |
| 4.5.4 优化有限元模型 |
| 4.5.5 碳纤维布应变分析 |
| 4.5.6 胶合层分析 |
| 4.6 二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁短期刚度系数计算推导 |
| 4.6.1 未加锚固刚度公式 |
| 4.6.2 跨中挠度计算 |
| 4.6.3 二次受力梁短期刚度修正 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
四、FRP布-混凝土界面粘结性能的有限元分析（论文参考文献）
- [1]循环荷载下CFRP-混凝土界面粘结性能试验研究与有限元模拟[D]. 王富羚. 青岛理工大学, 2021(02)
- [2]无机胶粘贴CFRP筋嵌入式加固RC梁抗弯性能研究[D]. 程亮. 西安建筑科技大学, 2021
- [3]预应力CFRP板加固混凝土受弯构件疲劳性能研究[D]. 闵信哲. 东南大学, 2021(02)
- [4]不同失效模式下EB-FRP界面黏结模型与数值模拟方法研究[D]. 邹志伟. 广州大学, 2020(02)
- [5]FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析[D]. 郭森. 深圳大学, 2020
- [6]预应力FRP加固混凝土受弯构件的数值分析[D]. 王凯健. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]预制CFRP筋增强板加固石楼板受弯性能及设计方法研究[D]. 刘翔. 华侨大学, 2020(01)
- [8]盐、碱腐蚀下内嵌FRP筋加固混凝土界面粘结性能研究[D]. 黄妍. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [9]CFRP网格-聚合物水泥砂浆（PCM）加固混凝土结构界面受力性能数值模拟分析[D]. 闫德俊. 长安大学, 2020(06)
- [10]考虑二次受力影响的CFRP加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究与数值模拟[D]. 王梓鉴. 扬州大学, 2019(02)