混合裂纹对钢板加固混凝土梁安全性的影响

张淑峰 张明峰 蔺海晓

(1．沈阳奥思特安全技术服务有限公司，辽宁沈阳 110031; 2．上海梅山矿业有限公司，江苏南京 210041;3．河南理工大学土木工程学院，河南焦作 454000)

近些年来，外贴钢板加固混凝土构件成为对建筑物进行加固和修改的重要办法，这是因为该方法能够简单、快捷施工以节省劳动力和施工成本。但是该方法要求混凝土梁和钢板之间有良好的粘结关系以确保两者能够共同工作，所以钢板与混凝土之间的粘结性能非常重要。混凝土梁通常也是通过粘结层把承受的拉力传递给钢板，因此粘结层对构件的安全性以及耐久性都有着非常重要的意义。更好的了解钢板和混凝土之间的粘结作用利于组合梁的整体力学性能评估以及更好优化钢板加固方案。然而，由于混凝土本身是一种非均质材料，材料性能的离散性比较大，其破坏模式和断裂模式都比较复杂，使得钢板加固混凝土组合梁的分析更加复杂。因此，有必要采用数值方法对钢板和混凝土之间的粘结机理进行分析，为优化钢板加固混凝土结构设计提供参考。

1 数值模型及验证

本文采用RFPA2D混合裂缝引起钢板加固混凝土梁脱粘的数值模拟。其基本的单元类型为平面四边形单元。模型假设单元的材料性能参数满足Weibull概率分布函数[1］:

其中，u表示服从Weibull分布材料性能(例如强度、弹性模量等)的数值;而u0是与所有单元参数的平均值。参数m定义了Weibull分布函数的形态，该参数m反映了参数的离散程度，其数值越大表示材料越均匀。……