混凝土結(jié)構(gòu)加固的案例
UHPC加固混凝土XFEM三點彎模擬 ￥49.99
研究表明，UHPC 加固層能夠顯著提高混凝土梁的抗彎性能，抑制裂縫的擴(kuò)展，改變梁的應(yīng)力分布和破壞模式。本模擬為 UHPC 加固技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持，有助于進(jìn)一步優(yōu)化加固設(shè)計和提高結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。
混凝土先斷裂
隨著荷載的增大UHPC開始出現(xiàn)應(yīng)力集中，隨后跟著混凝土一起裂開
等UHPC完全裂開后，最后混凝土完全開裂
基于ABAQUS的CFRP加固鋼筋混凝土柱承載能力分析
基于ABAQUS的CFRP加固鋼筋混凝土柱承載能力分析
1. 研究背景
隨著我國經(jīng)濟(jì)實力快速發(fā)展與國家競爭力迅速提高，尤其是‘一帶一路’倡議與‘海洋開發(fā)戰(zhàn)略’實施，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正逐步?jīng)_破東部地區(qū)的狹長地帶，不斷擴(kuò)展至更加廣闊的海洋與西部地區(qū)。混凝土結(jié)構(gòu)作為土木工程中最常用的結(jié)構(gòu)形式，在房屋建筑、橋梁、隧道、礦井、水利、海港等工程中的應(yīng)用非常廣泛。據(jù)統(tǒng)計，2020年我國高速鐵路里程將達(dá)到3萬km，水力發(fā)電將達(dá)到3.2x108kW，高速公路將達(dá)到7萬km，核電裝機(jī)容量將達(dá)到5800kW。混凝土材料與結(jié)構(gòu)是這些重大基礎(chǔ)設(shè)施的主體，圖1中列出國內(nèi)幾項重大基礎(chǔ)設(shè)施項目的混凝土總用量[1,2]。
圖1 國內(nèi)部分大型工程混凝土用量 （單位:m3）
但重點基礎(chǔ)設(shè)施向海洋、西部拓展，海洋的波浪、潮汐、鹽霧，加之高溫（冰凍）、高濕環(huán)境；西部的干熱、干冷，多風(fēng)環(huán)境，尤其是海洋和西部鹽漬土地區(qū)高濃度的氯離子與硫酸根離子的腐蝕作用（圖2），對重大基礎(chǔ)設(shè)施鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這就對混凝土材料的性能提出更高的要求，同時也迫切需要找到一種新材料來延長混凝土材料和結(jié)構(gòu)的長期耐久性。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常暴露在各種環(huán)境下，會導(dǎo)致材料性能逐漸發(fā)生衰退。從圖2中可以看到，混凝土橋墩的劣化現(xiàn)象已經(jīng)非常嚴(yán)重，亟需對其進(jìn)行加固改造或拆除重建。碳纖維增強聚合物復(fù)合材料（CFRP）的出現(xiàn)，為實現(xiàn)混凝土在惡劣環(huán)境下的長期耐久性提供一種新的思路。目前，CFRP對既有混凝土結(jié)構(gòu)工程的修復(fù)加固已成為建設(shè)領(lǐng)域中的重要組成部分。
展開 房屋裂縫應(yīng)怎么進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理？
房屋出現(xiàn)裂縫是比較常見的現(xiàn)象，其不僅僅影響了美觀，房屋結(jié)構(gòu)裂縫更是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)安全隱患的征兆。因此排查及修復(fù)房屋結(jié)構(gòu)裂縫也是工業(yè)廠房預(yù)防及治理建筑危害的工作重點。當(dāng)房屋結(jié)構(gòu)裂縫已危及結(jié)構(gòu)安全時，應(yīng)及時進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)加固補強措施。
下面跟隨小編了解一下，工業(yè)廠房混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫的原因：
按照裂縫產(chǎn)生原因可以劃分為以下三類
一、由外荷載作用形成的裂縫
即按常規(guī)計算的主要應(yīng)力引起的裂縫。廠房混凝土結(jié)構(gòu)在受到外荷載（動荷載、靜荷載及許多結(jié)構(gòu)實際工作狀態(tài)超出設(shè)計所產(chǎn)生的應(yīng)力）的作用下，超過了自身的抗拉強度而產(chǎn)生的裂縫稱為荷載裂縫。尤其是帶吊車梁的工業(yè)廠房更容易出現(xiàn)此裂縫。
二、由結(jié)構(gòu)變形引起的裂縫
由于溫度、混凝土收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫。混凝土結(jié)構(gòu)具有熱脹冷縮的性能。結(jié)構(gòu)在受到溫度作用時發(fā)生變形，當(dāng)變形受到約束時所產(chǎn)生的約束應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時，便會出現(xiàn)溫度裂縫。混凝土在硬化過程中，由于水泥水化熱致使內(nèi)部溫度升高，水分散失過快產(chǎn)生收縮而出現(xiàn)裂縫，這種干縮裂紋同樣也屬于溫度裂縫。
三、由外荷載作用，結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫
次應(yīng)力指常規(guī)不計算的外荷載應(yīng)力。如屋架支撐端按鉸接節(jié)點計算，但實際混凝土屋架節(jié)點有彎距和切力；由于地基土質(zhì)差別大；混凝土結(jié)構(gòu)的持力層坐落在軟弱土層；建筑物平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在橫、縱單元交叉處基礎(chǔ)密集；建筑物整體剛度差，剛度不對稱都會引起不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
展開 北鯤教程｜基于ABAQUS的CFRP加固鋼筋混凝土柱承載能力分析
混凝土結(jié)構(gòu)作為土木工程中最常用的結(jié)構(gòu)形式，在房屋建筑、橋梁、隧道、礦井、水利、海港等工程中的應(yīng)用非常廣泛。據(jù)統(tǒng)計，2020年我國高速鐵路里程將達(dá)到3萬km，水力發(fā)電將達(dá)到3.2×108kW，高速公路將達(dá)到7萬km，核電裝機(jī)容量將達(dá)到5800kW。混凝土材料與結(jié)構(gòu)是這些重大基礎(chǔ)設(shè)施的主體，圖1中列出國內(nèi)幾項重大基礎(chǔ)設(shè)施項目的混凝土總用量[1,2]。
圖1
國內(nèi)部分大型工程混凝土
用量
（單位:m
3
）
但重點基礎(chǔ)設(shè)施向海洋、西部拓展，海洋的波浪、潮汐、鹽霧，加之高溫（冰凍）、高濕環(huán)境；西部的干熱、干冷，多風(fēng)環(huán)境，尤其是海洋和西部鹽漬土地區(qū)高濃度的氯離子與硫酸根離子的腐蝕作用（圖2），對重大基礎(chǔ)設(shè)施鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這就對混凝土材料的性能提出更高的要求，同時也迫切需要找到一種新材料來延長混凝土材料和結(jié)構(gòu)的長期耐久性。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常暴露在各種環(huán)境下，會導(dǎo)致材料性能逐漸發(fā)生衰退。從圖2中可以看到，混凝土橋墩的劣化現(xiàn)象已經(jīng)非常嚴(yán)重，亟需對其進(jìn)行加固改造或拆除重建。碳纖維增強聚合物復(fù)合材料（CFRP）的出現(xiàn)，為實現(xiàn)混凝土在惡劣環(huán)境下的長期耐久性提供一種新的思路。目前，CFRP對既有混凝土結(jié)構(gòu)工程的修復(fù)加固已成為建設(shè)領(lǐng)域中的重要組成部分。
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北鯤教程｜基于ABAQUS的CFRP加固鋼筋混凝土柱承載能力分析
混凝土結(jié)構(gòu)作為土木工程中最常用的結(jié)構(gòu)形式，在房屋建筑、橋梁、隧道、礦井、水利、海港等工程中的應(yīng)用非常廣泛。據(jù)統(tǒng)計，2020年我國高速鐵路里程將達(dá)到3萬km，水力發(fā)電將達(dá)到3.2×108kW，高速公路將達(dá)到7萬km，核電裝機(jī)容量將達(dá)到5800kW。混凝土材料與結(jié)構(gòu)是這些重大基礎(chǔ)設(shè)施的主體，圖1中列出國內(nèi)幾項重大基礎(chǔ)設(shè)施項目的混凝土總用量[1,2]。
圖1 國內(nèi)部分大型工程混凝土用量 （單位:m3）
但重點基礎(chǔ)設(shè)施向海洋、西部拓展，海洋的波浪、潮汐、鹽霧，加之高溫（冰凍）、高濕環(huán)境；西部的干熱、干冷，多風(fēng)環(huán)境，尤其是海洋和西部鹽漬土地區(qū)高濃度的氯離子與硫酸根離子的腐蝕作用（圖2），對重大基礎(chǔ)設(shè)施鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這就對混凝土材料的性能提出更高的要求，同時也迫切需要找到一種新材料來延長混凝土材料和結(jié)構(gòu)的長期耐久性。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常暴露在各種環(huán)境下，會導(dǎo)致材料性能逐漸發(fā)生衰退。從圖2中可以看到，混凝土橋墩的劣化現(xiàn)象已經(jīng)非常嚴(yán)重，亟需對其進(jìn)行加固改造或拆除重建。碳纖維增強聚合物復(fù)合材料（CFRP）的出現(xiàn)，為實現(xiàn)混凝土在惡劣環(huán)境下的長期耐久性提供一種新的思路。目前，CFRP對既有混凝土結(jié)構(gòu)工程的修復(fù)加固已成為建設(shè)領(lǐng)域中的重要組成部分。
展開 ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計算及EXCEL
這是我自己計算的2010規(guī)范中ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計算及EXCEL
首先用自己的數(shù)據(jù)計算2010規(guī)范中規(guī)定的混凝土本構(gòu)關(guān)系
然后借助文件夾中02版規(guī)范的方法，計算損傷因子。
以后還會有詳細(xì)計算方法，此數(shù)據(jù)僅供參考。
2010規(guī)范用C50混凝土損傷塑性本構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)-彈模34400MPa-帶損傷因子-自己數(shù)據(jù)計算得出.rar
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析單元類型和分析模型 附混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析下載
通常鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析單元分為兩個層次：桿系單元和實體單元。前者著重分析單元力（包括力和彎矩）與位移（包括位移和轉(zhuǎn)角）之間的關(guān)系，而后者著重分析單元的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系。單元類型的選取應(yīng)兼顧計算規(guī)模、材料模型的精度等多方面的因素。對于全結(jié)構(gòu)規(guī)模較大，可將結(jié)構(gòu)離散成桿系單元進(jìn)行分析。對于復(fù)雜區(qū)域（梁柱節(jié)點）或重要的構(gòu)件等可將桿系結(jié)構(gòu)體系計算的力和位移施加到實體單元模型上，分析局部應(yīng)力和應(yīng)變。在結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)盡可能多地采用三維實體單元模型，力求最大程度的真實模擬實際結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析中的模型
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不同于一般均質(zhì)材料，它是由鋼筋和混凝土兩種材料構(gòu)成的，一般鋼筋是被包圍在混凝土之中，而且相對體積較少，因此建立結(jié)構(gòu)有限元模型需考慮這些特性。構(gòu)成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有限元模型主要有以下三類：
1.1 分離式模型
分離式模型把混凝土和鋼筋作為不同的單元來處理，即混凝土和鋼筋各自被劃分為足夠小的單元。考慮到鋼筋是一種細(xì)長材料，通常可忽略其橫向抗剪強度。這樣，可以將鋼筋作為線形單元處理（如ANSYS中的link8單元）。混凝土可采用四面體單元等實體單元（如ANSYS中的solid65單元）。在該模型中，鋼筋和混凝土之間可以插入聯(lián)結(jié)單元來模擬鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)和滑移，若鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)很好，不會有相對滑移，則可視為剛性聯(lián)結(jié)，可以不考慮聯(lián)結(jié)單元問題。眾所周知，鋼筋混凝土是存在裂縫的(否則鋼筋難以發(fā)揮作用)，而開裂必然導(dǎo)致鋼筋和混凝土變形不協(xié)調(diào)，也就是說必然存在粘結(jié)失效和滑移的產(chǎn)生，因此這種模型被廣泛的應(yīng)用。單元剛度矩陣的推導(dǎo)與一般有限元相同。
1.2 組合式模型
組合式模型是假設(shè)鋼筋以一個確定的角度分布在整個單元中，并假設(shè)混凝土與鋼筋之間存在著良好的粘結(jié)，認(rèn)為兩者之間無滑移。又分為分層組合方式和帶鋼筋膜的方式等。
展開 鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)-混凝土本構(gòu)關(guān)系 ￥9.99
在讀研三，參考多篇博士碩士相關(guān)論文，得到的鋼管混凝土本構(gòu)關(guān)系，經(jīng)過多次計算結(jié)果較為滿意，
歡迎大家交流
LSDYNA混凝土節(jié)點型鋼加固
學(xué)習(xí)建模，混凝土外包型鋼加固，用命令流分區(qū)建模，運行總命令流play.mac，生成K文件后拼接在一起，請大家看看模型怎么樣。
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BFRP 增強 UHPC 加固普通混凝土三點彎試驗?zāi)M研究 ￥49.99
三、參數(shù)影響探討
（一）加固層厚度的影響
增加加固層厚度可提高梁抗彎性能，因增大截面慣性矩和發(fā)揮 UHPC 性能，但厚度增加到一定程度后，對抗彎性能提升減弱，且會增加自重和成本，需綜合考慮選擇合適厚度。
（二）BFRP 布層數(shù)的影響
BFRP 布層數(shù)增加可提高極限荷載和延性，約束裂縫開展，但過多層數(shù)可能導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力不均、施工難度增加和粘結(jié)不足剝離，確定層數(shù)需考慮協(xié)同工作性能和施工條件。
（三）混凝土強度等級的影響
提高普通混凝土強度等級對加固效果有一定影響，高強度等級混凝土抗壓和初始彈性模量高，能與 UHPC 和 BFRP 協(xié)同工作，但提升有限且脆性大，需綜合考慮對整體性能影響。
通過本次 BFRP 增強 UHPC 加固普通混凝土三點彎試驗?zāi)M，深入了解了加固結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和破壞模式，為該加固技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用提供了重要理論依據(jù)，對推動建筑結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的發(fā)展具有積極意義。
展開 CFRP_GFRP加固混凝土有限元分析相關(guān)論文
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基于內(nèi)聚力模型的FRP加固RC梁力學(xué)仿真分析
相關(guān)技術(shù)及工程意義
GB50367《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》對現(xiàn)有加固設(shè)計方法進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)，將其分為直接加固和間接加固，并輔以加固配套技術(shù)共同完成結(jié)構(gòu)加固。直接加固技術(shù)通過某種措施提高構(gòu)件的剛度、強度及延性，而間接加固技術(shù)通過增設(shè)外附構(gòu)件來提高結(jié)構(gòu)整體剛度、承載力和耗能能力。然而當(dāng)前加固規(guī)范中并未提及低矮、中高層及高層結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的加固原則，也并未明確結(jié)構(gòu)含初始缺陷對結(jié)構(gòu)局部加固的影響。由此可以看出，當(dāng)前我國混凝土結(jié)構(gòu)加固規(guī)范仍停留在構(gòu)件研究階段。
隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，精細(xì)化仿真分析已經(jīng)滲透入各行各業(yè)。本系列案例使用大型通用的有限元軟件Abaqus完成RC梁加固分析，通過與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比驗證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，為工程加固領(lǐng)域進(jìn)一步探索提供有益參考。
該系列案例共包括：
1）未加固受彎梁力學(xué)仿真分析
2）FRP加固受彎梁力學(xué)仿真分析
該系列案例通過beam_analysis插件實現(xiàn)RC梁自動化建模、FRP自動化生成、粘結(jié)單元自動化生成、數(shù)據(jù)自動化提取，資源請關(guān)注公眾號（有限元與力學(xué)）獲取
計算報告編寫參考達(dá)索軟件操作案例模式，盡量將整個操作過程展現(xiàn)給瀏覽者。該系列案例希望能在以下幾個方面進(jìn)行拋磚引玉：
1）FRP加固RC構(gòu)件力學(xué)數(shù)值分析方法，該方法可拓展至其他材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)；
2）本案例采用beam_analysis插件一鍵對案例1參數(shù)化建模，所建模型考慮了箍筋局部加密、約束等設(shè)置，用戶僅需劃分網(wǎng)格、設(shè)置真實材料參數(shù)即可計算，案例2是在案例1基礎(chǔ)上進(jìn)一步豐富，節(jié)省了建模時間成本；
3）本案例采用python代碼一鍵輸出應(yīng)力、應(yīng)變、位移數(shù)據(jù)，簡化了數(shù)據(jù)提取點歷程輸出設(shè)置；
4）本案例采用python代碼通過修改inp文件方式創(chuàng)建FRP殼單元及FRP與混凝土之間內(nèi)聚力單元，F(xiàn)RP粘貼位置在代碼中不受限制。
2.
展開 【經(jīng)典案例欣賞16】角鋼骨架加固鋼筋混凝土構(gòu)件受力分析
項目難點：
1、鋼骨架快速建模；
2、鋼骨架與混凝土界面間的設(shè)置；
3、鋼骨架單元類型選取。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
【iSolver案例分享60】薄壁板加固和內(nèi)置工字鋼梁的復(fù)合混凝土柱軸向壓縮模擬
這個軟件以結(jié)構(gòu)有限元分析為核心，具備自主化、高精度、專業(yè)化、全面性、開放性和可靠性等特色。
出于好奇和專業(yè)興趣，我決定嘗試一下iSolver。盡管網(wǎng)站上已經(jīng)有很多案例分享，但大多數(shù)都是針對單個零件的分析。我想進(jìn)一步探索一下，看看iSolver在處理包含多個零件的力學(xué)計算時表現(xiàn)如何。
接下來，就讓我?guī)Т蠹乙黄鹂纯磇Solver在多零件力學(xué)計算中的表現(xiàn)吧！
1模型介紹
在這個案例中，我選擇模擬一個包含薄壁板加固和內(nèi)置工字鋼梁的復(fù)合混凝土柱的軸向壓縮。混凝土柱和工字鋼梁被建模為實體單元，薄壁板則被建模為殼單元。通過對一個部件賦予不同的截面屬性，實現(xiàn)一個Part中包含混凝土和鋼兩種材料。使用tie功能將殼單元與實體單元耦合在一起，以確保加固效果和力學(xué)性能的真實模擬。通過此模型，可以在一成程度上評估iSolver在處理多材料、多零件復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的表現(xiàn)。
2模型設(shè)置
接下來，按順序逐步展示模型的具體設(shè)置。
Part：
加固板材料：
混凝土材料：
鋼材料：
分析步：
Tie約束：
載荷設(shè)置：
3結(jié)果對比
各種物理量結(jié)果云圖的特征大同小異，就不把所有的一一展示了。將UR、U、S作為典型進(jìn)行列舉。
其余更多結(jié)果的詳細(xì)對比統(tǒng)計于下表。可以看出，在各種物理量的計算結(jié)果中，Abaqus和iSolver完全吻合，誤差0%！
4總結(jié)
在技術(shù)鄰網(wǎng)站上，大家分享了許多基于iSolver的單零件案例，顯示出其計算結(jié)果與商業(yè)有限元軟件高度吻合。
展開 【經(jīng)典案例欣賞21】鋼套筒加固鋼管混凝土柱H型鋼梁節(jié)點滯回模擬
項目難點：
1、鋼梁初始缺陷施加；
2、復(fù)雜模型快速建模；
3、滯回模擬注意事項。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
QQ技術(shù)交流群810454323。
