李 妍，田雨阳

吉林建筑大学 木工程学院,长春 130118

当钢筋混凝土结构经历一段服役期之后,由于混凝土的抗拉强度较低,导致钢筋混凝土受弯构件跨中区域易产生裂缝,以至受弯构件长期带裂缝工作,甚至会加速构件的强度损失,对其受弯性能造成一定影响.鉴于钢绞线具有很高的抗拉强度,本文提出一种利用高强钢绞线以体外预应力加固方式对钢筋混凝土简支梁进行加固[1],以提高RC梁的抗弯性能,并用有限元软件模拟其受力特点,对不同参数的加固梁进行模拟,并与理论计算值对比,验证方案的可行性与结果的准确性.

1 本构关系

为保证构件受力状态的准确性,增加模拟的可靠度,本次有限元分析的本构关系均采用《混凝土结构设计规范》[2]中提供的理论模型.

(1) 混凝土单轴受压本构模型,计算式如下:

σ=(1-dc)Ecε

(1)

(2)

(3)

(2) 混凝土单轴受拉本构模型,计算式如下:

σ=(1-dt)Ecε

(4)

(5)

(6)

(3) 筋单调受拉本构模型,计算式如下:

(7)

2 有限元分析

为研究预应力高强钢绞线对钢筋混凝土梁的抗弯加固效果[3],利用ABAQUS分析软件对模拟梁进行了受力分析[4].本次模拟共设计4组不同工况的钢筋混凝土梁模型,其中1组为无加固对比梁,其余3组为预应力高强钢绞线加固梁.构件尺寸为200 mm×400 mm×2 100 mm;混凝土强度等级为C 30,保护层厚度为30 mm;受拉钢筋和架立筋均使用HRB 335级钢筋,箍筋使用HPB 300级钢筋,如图1所示.

图1 试件配筋图Fig.1 Reinforcement diagram of test piece

加固材料采用直径为8.7 mm的高强钢绞线,因规范中规定钢绞线的张拉控制应力σcon≤0.75fpk,故3组模拟的预应力度……