采用ANSYS有限元分析軟件建立加固梁的模型，并對加固梁進行非線性分析，將分析結果與試驗數(shù)據(jù)、理論分析結果進行對比，經(jīng)過分析，試驗值和理論值吻合較好。通過研究分析這種粘鋼加固方式的加固效果及其優(yōu)點，總結試驗過程中的經(jīng)驗，為實際加固工程的應用打下堅實基礎。
　　關鍵詞：鋼筋混凝土；粘鋼；加固；抗剪
　　隨著社會的進步，城市建設發(fā)生了突飛猛進的變化，其中以多(高)層建筑的增多最為引入注目，為了確保城市建設的有序發(fā)展，也為了保障人民的生命財產安全，各種建筑結構的加固技術就顯得尤為重要[1]。
　　粘鋼加固法具有方案設計及結構計算簡單，不損傷原混凝土構件，施工方法簡便，周期短，現(xiàn)場作業(yè)量小，對原構件外形尺寸影響小等優(yōu)點。
　　1. 模型制作
　　所粘鋼板采用屈服強度標為235MPa的冷軋薄板,粘鋼加固使用普通JGN建筑膠,加固用截面為19.76mm2。
　　混凝土一般采用六面體八結點SOLID65單元[2]；鋼筋采用了無截面的LINK8線單元；鋼板采用六面體八結點SOLID45單元。
　　邊界位置的確定:在建立連續(xù)彈性體局部區(qū)域的有限元模型時，往往取該局部區(qū)域為隔離體，取其隔離邊界條件為零位移[3]并通過試探校正確定零位移邊界的位置。邊界條件的確定:在建立有限元模型時，必須研究如何給定邊界位置上的邊界條件，以反映相連接結構的影響，確定這種問題邊界條件是用簡單支撐鏈桿替代連接結構的作用，使替代后結構的系統(tǒng)剛度等價于原結構的系統(tǒng)剛度。
　　2計算求解
　　首先對有限元模型添加位移邊界約束條件，按照試驗實際情況添加邊界約束。先對模型施加部分荷載。
　　分析類型選擇靜定結構分析，分析選項打開大變形選項，荷載子步數(shù)取50，方程迭代次數(shù)取50，其它的參數(shù)采用ANSYS默認設置。但是為了加快計算速度，自動時間步長選項打開，收斂準則只用位移控制，容許誤差取0.05，一般來說對于工程問題求解的精度是可以接受的。
　　求解后，可以根據(jù)分析需要提取各級荷載作用下混凝土梁所有節(jié)點和單元的位移、應力、應變、變形以及裂縫開展等各方面的計算結果，圖3－4分別為所粘鋼板和粘鋼加固混凝土梁屈曲時的應力云圖，極限荷載時的變形圖及裂縫開展圖。粘鋼加固所能承受極限荷載163kN，極限撓度為12mm。
　　3對比分析
　　由模擬結果可知鋼板在加載過程中承受了大部分剪力，同時使原有混凝土受力情況大為改善，避免出現(xiàn)局部剪力過大現(xiàn)象，充分發(fā)揮受剪區(qū)混凝土抗剪作用；
　　4論文結論
　　本文利用ANSYS有限元分析軟件對采用粘鋼加固簡支梁建分析模型，討論了建模過程中單元的選擇和使用，鋼筋混凝土相互作用的處理，收斂等問題，對該法加固梁的撓度、裂縫、應力等加固效應及受力性能作了初步的分析研究，將試驗結果及有限元分析結果進行比較
　　從分析結果可以看出
　　(1)ANSYS計算結果與試驗結果有一定的差別，可能是由于混凝土自身的離散性，或由于ANSYS計算過程中考慮了材料非線性，另外可能與混凝土本夠關系和構件模型選取有關，綜合分析ANSYS計算結果比較符合實際情況，表明用ANSYS對粘鋼加固簡支梁進行有限元分析是合理的。
　　(2)從梁的開裂分析結果可以看出：采用粘鋼加固鋼筋混凝土單梁可以明顯的改善混凝土受力情況。

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文章來源： 永年加固公司
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