黄晓兰

(四川职业技术学院，四川 遂宁 629000)

目前，大多数混凝土结构加固研究都是在零预加载情况下进行的，而实际工程中，混凝土构件都是承受了一定的荷载，故试验和实际存在一定的差异。为了更好的接近实际，本文考虑二次受力即预加载的影响，利用ANSYS10.0有限元分析软件，以文献［1］试验为基础建立有限元仿真模型，研究AFRP加固梁的抗弯性能。

1 基本假定及本构关系

1.1 基本假定

(1)加固梁必须符合平截面假定。

(2)混凝土各向同性，开裂后不考虑受拉区混凝土的作用。

(3)混凝土和钢筋，混凝土和AFRP粘结牢固，不发生相对滑移，变形协调一致。重合界面采用耦合约束或共用结点进行传力。

(4)忽略粘结层的影响，不考虑结构的剥离破坏。

1.2 本构关系

1.2.1 混凝土

混凝土本文考虑美国Hognestand建议的应力－应变关系式［2］:

图1 混凝土应力－应变曲线

应力－应变试验曲线如图1所示。

1.2.2 钢筋和刚性垫块

本文采用图2作为钢筋和刚性垫块的应力－应变关系曲线图［2］。

图2 钢筋应力－应变曲线

1.2.3 FRP复合材料、纤维及树脂

FRP复合材料是一种各向异性材料，对于它们的本构关系很复杂，目前尚无比较成熟的研究，在本文中，假定它们为各向同性的线性材料，其应力－应变关系［3］见图3所示。

图3 FRP应力－应变曲线

2 有限元模型

2.1 模型参数及对比方案

有限元模型梁承受对称集中荷载，两端简支;梁长1400 mm，截面尺寸120 mm×200 mm，垫块尺寸40 mm×33 mm×20 mm，纵筋采用螺纹钢筋，箍筋采用光圆钢筋，保护层厚度30 mm，混凝土强度 C30，FRP长1200 mm，厚0.182 mm，粘贴在梁底进行加固。具体如图4所示: