预应力混凝土T形梁破坏全过程的双重非线性分析

根据预应力混凝土T形梁的预应力钢筋配置特点,推导混杂组合单元,建立相应计算模型,并就几何非线性对其力学响应进行研究。基于实体退化单元理论构造混杂组合单元,混凝土和普通钢筋采用层单元模拟,平直和弯曲预应力钢筋分别采用层单元和空间TL单元模拟。根据有黏结预应力钢筋和混凝土的位移协调性,推导了混杂组合单元的整体转换矩阵和钢筋对混杂组合单元整体刚度矩阵的贡献;同时,实现了多组分材料的双重非线性。由算例分析可知,计算结果与试验成果吻合良好;加载初期至屈服荷载阶段,几何非线性影响不到10%,此阶段可只考虑材料非线性;屈服后至破坏阶段,几何非线性影响超过10%,故进行屈服后的受力性能分析应计入几何非线性。

高性能碳-玻璃纤维布加固混凝土梁的非线性响应

针对高性能碳-玻璃-环氧树脂(CF-GF-EP)混杂纤维布加固钢筋混凝土(RC)梁,研究了一种三维非线性混杂组合单元,并推导了统一单元模式,对RC梁的刚度退化、应力重分布等进行了分析。首先根据实体退化单元理论,研究了组合单元模拟RC梁,并利用选择积分技术推求了高性能CF-GF-EP纤维布单元对混杂组合单元刚度矩阵的贡献。运用Jiang屈服准则、Hinton压碎准则和Madrid强化准则等描述混凝土材料非线性,研制了相应的三维非线性分析程序。与试验资料对比分析可知,计算结果与试验数据吻合良好,表明本文构造的非线性单元模式的正确性和研制程序的可靠性,推导的混杂组合单元能准确用于混杂CF-GF-EP纤维布加固RC梁的非线性响应分析。加载初期高性能CF-GF-EP纤维布加固梁未有明显的刚度折减,其后达到屈服荷载和极限荷载时,加固梁刚度折减系数分别约为0.6和0.9。在开裂荷载前,高性能CF-GF-EP纤维布应力发展较为平缓且应力重分布系数变化较小,其后应力重分布系数逐渐增大直至结构失效。