本文利用有限元软件ABAQUS分析了混凝土柱采用外包钢和外包纤维布等不同粘结加固方式加固后的力学性能以及加固效果,混凝土采用混凝土损伤塑性模型,外包钢材采用弹塑性模型,纤维布采用正交各向异性的线弹性模型,钢材与混凝土之间的界面采用节理模型。 本文主要包括以下几个方面的工作: (1)计算模型选取与验证:根据混凝土柱的受力特点,选取合适的材料本构模型建立有限元模型进行计算分析,通过与有关的外包钢加固试验和外包纤维布加固试验结果相比较,验证本文所建立的有限元模型的正确性与适用性,从而说明计算分析可在一定程度上有效补充试验分析方法。 (2)外包钢加固柱力学性能分析:用建立的有限元模型计算分析轴压情况下混凝土强度、钢板厚度(含钢率)、钢板屈服强度和缀板间距对半包钢加固柱极限承载力和延性的影响,并考虑了偏心受压和二次受力的情况。对于全包钢加固柱,计算分析了轴压情况下含钢率和偏压情况下偏心距对加固柱力学性能的影响。计算结果表明,外包钢法可以大幅度提高加固柱的极限承载力和延性,二次受力因素对加固效果影响不明显,全包钢加固柱抗偏压能力显著强于半包钢加固柱。 (3)外包纤维布加固柱力学性能分析:计算了轴压情况下纤维布厚度和弹性模量对外包纤维布加固柱极限承载力和延性的影响,并比较了不同截面形状的约束效应。计算结果表明,外包纤维布法可以较大幅度提高加固柱的极限承载力和延性,纤维布对圆形截面柱的约束效果强于方形截面柱。