1、本文對表面粘貼加固混凝土梁的剝離進行了研究。通過綜述加固梁的研究現狀，闡述了加固梁的基本理論，說明了進行剝離研究的必要性。提出了加固梁的有限元模型，特別是針對剝離研究的加固梁的FEM模型，提出了加固梁的剝離準則，并基于所提出的FEM模型和剝離準則，應用ANSYS軟件，以粘鋼加固梁為例，進行了剝離的仿真分析研究，提出粘鋼加固梁考慮剝離的承載力修正的計算方法。具體研究內容如下： 本文說明了對粘貼加固混凝土梁進行剝離研究，以及在剝離理

2、論上完善加固梁設計計算方法的必要性。表面粘貼加固混凝土梁，利用了混凝土抗壓性能好，粘貼加固材料抗拉性能好的特性，來提高梁的承載力。在粘貼加固混凝土梁的理論中，對于加固混凝土梁的承載力計算，目前采用的是極限強度理論，把外部粘貼的加固材料等同于混凝土梁內部鋼筋，沿襲了鋼筋混凝土結構的強度理論來對加固梁進行設計計算，認為外部加固材料提供給梁的抗力基于加固材料的抗拉強度，忽略了加固材料的剝離影響。因此對表面粘貼加固混凝土梁的剝離進行研究，以確定

3、表面加固材料剝離對梁承載力的具體影響，以此完善加固梁的設計計算方法，是很有必要的。 提出了粘貼加固混凝土梁的有限元模型，并以ANSYS為平臺，對各種材料選用相應的本構模型，根據加固混凝土梁的特點，按分離式的模型提出了加固梁的有限元模型。其中混凝土選用8節(jié)點六面體的SOLID65單元，膠層選用8節(jié)點六面體SOLID45單元，鋼筋采用2節(jié)點的LINK8單元，表面加固材料視材料種類和厚度選取合適的單元類型，利用ANSYS特有的‘生死單

4、元’設置混凝土裂縫，并對裂縫處單元進行細化，提出了針對剝離分析的粘貼加固混凝土梁的有限元模型。 提出了粘貼加固混凝土梁的剝離準則。為對表面粘貼加固混凝土梁的表面加固材料的剝離現象進行理論研究和有限元分析，本文提出了“剝離準則“的概念，即判斷剝離的標準。提出了表面粘貼加固材料的剝離準則——“界面混凝土的主應力達到混凝土抗拉強度極限”，并提出了表面加固材料的剝離準則表達式，用碳纖維加固混凝土梁的有限元分析來驗證了所提出剝離準則的合理

5、性。 研究了梁底粘鋼的加固梁的底鋼板剝離，提出了梁底鋼板的剝離驗算式。文中把提出的有限元模型和剝離準則應用于粘鋼加固梁中，對梁底鋼板的剝離進行研究。首先對梁底鋼板的剝離進行了試驗研究，發(fā)現梁底鋼板的剝離對梁的抗彎承載力有影響，據此提出在梁底粘鋼加固混凝土梁時，需要對梁底鋼板的剝離進行驗算。對照試驗建立了加固梁的有限元模型，利用混凝土的開裂準則和梁底鋼板的剝離破壞準則，對單層鋼板加固梁的梁底鋼板的剝離進行分析。利用建立的有限元模型

6、，對影響梁底鋼板剝離的加固過程、鋼板厚度、膠層厚度、鋼板層數等因素進行有限元仿真分析。把膠層、鋼板換算為混凝土，假定換算截面為勻質截面，推導了界面混凝土的主應力，并在此基礎上，結合有限元分析結果，構造了梁底鋼板的剝離驗算式，并提出了此驗算式的適用條件為“鋼板1～2層，鋼板厚度2～4mm”。 研究了U形鋼板加固混凝土梁的U形鋼板的剝離，提出了U形鋼板加固梁的抗剪承載力修正式。本文把所提出的有限元模型和剝離準則應用于U形鋼板加固梁中

7、，對U形鋼板的剝離進行了研究。文中在現有極限剪切理論的基礎上，根據U形鋼板的作用，提出在用U形鋼板加固混凝土梁的抗剪承載力時，鋼板的極限狀態(tài)有屈服和剝離兩種狀態(tài)，而現行規(guī)范沒有考慮剝離。然后對U形鋼板加固混凝土梁的鋼板剝離進行了試驗研究，發(fā)現鋼板剝離對梁的抗剪承載力影響很大，提出應在U形鋼板加固混凝土梁的抗剪承載力計算式中考慮鋼板的剝離影響。以界面混凝土主應力達到混凝土抗拉強度為剝離準則，對U形鋼板加固梁的鋼板剝離進行了有限元分析，發(fā)現

8、U形鋼板的剝離與側面的粘結面積、鋼板厚度、間距、界面混凝土強度等有關。根據試驗研究及有限元分析的結果，提出引入鋼板剝離系數K，對規(guī)范CECS25:90中的U形鋼板加固梁的抗剪承載力計算式進行修正，系數K應是關于界面混凝土抗拉強度的函數。利用有限元模型，分析出不同混凝土強度的14個加固梁在鋼板屈服和鋼板剝離兩種情況下的剪切抗力。以兩種破壞極限狀態(tài)下鋼板提供的剪切抗力比值K作為鋼板剝離影響系數，通過對有限元數據關系曲線的數值擬和，推出系數K