基于ABAQUS分析BFRP网格加固钢筋混凝土梁

孙兴武 王晨 赵旭鹏

摘要：本文应用ABABQUS有限元软件，对4根RC梁进行了数值模拟。着重分析了BFRP网格加固RC梁在不同配筋率下的抗弯承载力提高情况，并将FEM所得值与理论计算值进行比较。研究发现，玄武岩纤维网格能很好的提高RC梁的抗弯承载力，且配筋率较低的梁加固效率更高。

关键词：BFRP;加固;RC梁;数值模拟

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.25.074

0引言

由于钢筋混凝土材料自有属性，建（构）筑物随时间发生混凝土碳化、钢筋锈蚀和结构部分损伤等现象，出现正常使用功能受限、原结构承载力不足和构件寿命周期短等问题。建筑结构加固技术无疑是解决这一系列问题的可行性办法。国内学者对FRP加固RC梁也做出了大量工作。

本文通过ABAQUS软件，模拟双层玄武岩纤维网格加固钢筋混凝土梁受弯的破坏过程，由此得出梁的损伤、位移和抗弯承载力值等结果。结果表明，应用BFRP网格加固形式，可有效提高RC梁的抗弯承载力。

1玄武岩纤维的特性

玄武岩纤维（Basalt Fiber Reinforced Polymer）的原材料是玄武岩矿石，后经工艺加工而成，颜色多为黑褐色。因力学性能优良，化学性能稳定，成为结构加固领域的新兴材料。它具备以下几点特性：

（1）轻质高强。

（2）耐高温、抗腐蚀。

（3）绝缘性好。

（4）生产成本低。

（5）产品绿色。

2本构选取与验证

2.1本构选取

（1）因混凝土抗拉性能较差，大约是其抗压性能的7%，为节约计算成本，故忽略混凝土的抗拉能力。

（2）混凝土单轴抗压和钢筋单调加载本构参考《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）。

（3）BFRP网格选取纯弹性本构模型，弹性模量为88GPa。……