预应力碳纤维加固构件分析及C++程序实现其分析命令流交互式生成系统

论文摘要

为避免在预应力梁分析中由于参数改变而重复编写ANSYS命令流,本文尝试运用C++编写对话框式预应力梁ANSYS命令流自动生成系统,以减少工程分析人员的编程工作量。通过运行本程序,并与权威SAP2000软件提供的理论数据对比,其结果吻合较好,表明本程序是工程人员有效的辅助分析工具。 同时,用有限元程序分析粘帖预应力CFRP混凝土结构,比较了梁的荷载—应变图;梁中荷载—变形图;开裂荷载;屈服荷载;破坏荷载;用有限元程序对加固前后的框架结构进行动力分析。建立框架结构有限元模型,对有限元程序进行动力分析的方法进行比较后选择模态迭加法对地震作用下的框架进行有限元计算,最后对动力计算结果进行分析,结果表明框架梁粘贴预应力CFRP加固后,框架动力性能基本不变,梁的受力情况有较大改善。然后分析环向预应力CFRP的主动约束对框架结构柱加固后较非预应力CFRP的被动约束对框架结构柱的延性和强度都有提高（其中强度提高是由于预应力使CFRP的强度得到更充分的运用）,然后分析在地震作用下,框架顶层位移较非预应力CFRP对框架结构柱加固有所减少,提高了框架结构的抗侧移能力,所以环向预应力CFRP加固框架结构柱通过约束塑性铰区的混凝土较非预应力CFRP对框架结构加固优越,CFRP的强度也能得到更好发挥,延性系数可提高6%～12%。因此适当运用预应力技术可以得到更好的加固效果。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的及应用前景
• 1.2 本课题国内外研究现状及问题
• 1.3 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题
• 第二章 CFRP加固钢筋混凝土结构非线性有限元分析方法
• 2.1 结构非线性问题
• 2.2 材料非线性问题方程组解法
• 2.3 钢筋混凝土的本构关系和强度准则
• 2.4 CFRP约束混凝土受压应力—应变全曲线
• 2.5 单元开裂和屈服后的处理
• 2.6 非线性有限元分析步骤
• 2.7 本章小结
• 第三章 预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件承载力实例分析
• 3.1 分析对象简介
• 3.2 单元类型
• 3.3 材料属性
• 3.4 单元之间的连接情况
• 3.5 平衡迭代过程
• 3.6 结果分析
• 3.7 结本章小结
• 第四章 预应力梁ANSYS命令流交互式生成系统
• 4.1 对话框的组成：
• 4.2 对话框成员变量与控件的联系：
• 4.3 文档类的串行化输出
• 4.4 应用实例
• 4.5 本章结论
• 4.6 本章小结
• 第五章 预应力对整体结构的动力学影响
• 5.1 结构模型
• 5.2 框架结构加预应力纤维布前后的地震反应分析
• 5.3 地震波的选择和处理
• 5.4 不同荷载共况下结构力学分析
• 5.5 预应力CFRP增强钢筋混凝土柱的抗震能力
• 5.6 预应力碳纤维布加固框架结构柱前后的地震反应分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文主要结论
• 6.2 有待解决的问题
• 参考文献
• 致谢