碳纖維貼片補強RC梁構件之有限元素分析

F.E.M. Modeling of RC Beam Structures Strengthened with Carbon-Fiber Reinforced Plastic Patches

葉書銘(Shu-Ming Yeh)

指導教授 ： 林至聰

國立臺北科技大學/工程學院/土木與防災研究所/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2006.00142

摘要

國內建築物大多為RC結構，而早期設計規範、採用工法與技術，均有未能滿足現代安全要求之虞慮，加上台灣屬於多雨潮濕之海島型氣候，繼以工業快速成長，廢氣排放增加之影響，無論對混凝土材質損害及對鋼構件的侵蝕，必須針對舊有建築物進行檢測評估及修復補強，以提高結構物之承載能力與使用年限。近年來，纖維強化高分子複合材料（FRP）已廣泛地應用在RC結構物，其具有高拉力強度、施工簡易、耐腐蝕及質量輕等優點，故本研究則採用有限元素軟體ANSYS模擬碳纖維貼片（CFRP）補強於RC梁構件，主要探討RC梁補強後強度提昇及韌性變化等。
本文首先針對混凝土元素（Solid65）與三維實體元素（Solid45）之間差異性及桿元素（Link8）的驗證，由適當的網格密度及最佳的元素選取建立RC梁構件，而材料線性RC結構探討不同鋼筋量與CFRP貼附層數對撓曲勁度與極限強度之影響；材料非線性RC結構則配合文獻材料參數之設定並與規範理論設計比較，從分析應力應變圖可了解CFRP補強的位置，藉由各項參數變化之有限元素分析後，配合文獻中的四分點抗彎試驗進行模擬數值分析，主要驗證實驗的破壞模式與極限承載力，以提供往後結構補強設計分析之參考。

關鍵字

有限元素 ； 碳纖維貼片 ； 結構補強

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Finite element ； CFRP ； Sructure compensation.

參考文獻

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