CFRP加固焊接工字钢梁的有限元分析-宁波市化工数字图书馆.PDFVIP

科研开发 CFRP加固焊接工字钢梁的有限元分析* 赵芳琴牛忠荣 鲁 栋 闰 艳 (合肥工业大学土木与水利工程学院，合肥230009) 摘 要：碳纤维增强复合材料(CFRP)加固混凝土结构目前已经得到广泛应用，但在钢结构加固方面应用尚少。通 过有限元软件ANSYS对碳纤维布和碳纤维板加固焊接工字钢梁进行变形和应力场分析，得出CFRP片材加固可 增强钢梁的刚度，降低钢梁的最大应力。该分析结果可用于钢梁疲劳寿命分析。 关键词：加固；钢结构；有限元法；焊接；碳纤维复合材料 BY FEANALYSiSOFWELDEDSTEELBEAMSTRENGTHENEDCFRP Zhao Niu Lu YonYon FangqinZhongrongDong (SchoolofCivil of 230009，China) Engineering，HefeiUniversityTechnology，Hefei ABSTRACT：ANumberofconcretememberswere carbonfiberreinforced significant strengthenedby polymer (CFRP)．Howeverthereare afew in steeIstructurewithCFRP．Inthis only applicationsstrengthening paper，the influencesofCFRP andsheetsin steelstructurearestudiedwithfiniteelementmethod(FEM)． plates strengthening The resultsshowthattheCFRPenhancethe andreducethemaximumstressofwelded$teel computed rigidity beams．Theresultscanbeusedtoevaluatethe 1ifeofweldedl-beam withCFRP． present fatigue strengthened element KEY structure；finitemethod；weld；CFRP WORDS：strengthen；steel 碳纤维增强聚合物作为一种新兴的复合加固材 接工字钢梁截面绕中性轴的转动惯量和截面模量分 120 料，与传统的材料相比具有质鼍轻、强度高、耐腐蚀、 别为：，。一6 ClTl4，W；=502CITl3。该梁初始为两 施工方便、不改变原结构尺寸、适合不同结构形状加 段AE和EB，使用对接焊接使其连接；焊缝在梁的 固等特点。钢结构由于强度高、塑性和韧性好，在工 跨中E处，约束形式模拟实验室试验的纯弯曲加载 程结构中应用非常广泛。钢结构巾存在大量的受弯 状态，采用两端简支约束L3]，在跨中丽侧C和D处 构件，由于腐蚀，这些受弯钢梁的下翼缘往往会发生 分别对称作J}J两个力P／2=110kN，使得焊接钢梁 不同程度的损伤，严重影响了钢梁刚度和承载能力， 的中部段处于纯弯曲状态；考察焊缝在单一纯弯曲 因此，需要对损