嵌入式BFRP筋与外包BFRP布组合加固钢筋混凝土方柱性能研究

提出了嵌入式BFRP筋与外包BFRP布组合加固钢筋混凝土(RC)方柱的方法,为验证其有效性,完成了包括1根对比柱在内的4根RC柱的低周反复荷载试验,分析了各柱的破坏模式、承载力、延性和滞回特征。试验结果表明复合加固效果显著,相对于单独使用一种加固方法的试件,其承载力和延性显著提高,且存在明显的复合效应。在试验基础上,给出了复合加固时BFRP筋强度的取值及承载力计算方法和简化设计方法,可指导实际工程。

考虑表面肋参数的钢-连续纤维复合筋与灌浆套筒界面性能研究

为了研究装配式混凝土结构中钢-连续纤维复合筋(Steel-FRP (Fiber Reinforced Polymer) Composite Bar, SFCB)与灌浆套筒(Grouted Sleeves, GSs)的界面性能,基于ABAQUS/Explicit引入材料损伤和接触模型,开展考虑表面肋的精细化有限元模拟。首先进行变化锚固长度(5d,10d和15d)、筋材种类(钢筋、BFRP筋和SFCB)的7组灌浆套筒连接件的锚固性能试验,随后开展有限元模拟并与试验对比。试验获得直接拔出、屈服后拔出和筋材拉断的破坏模式,结果发现钢筋/灌浆的界面强度约为复合筋/灌浆的1.5倍;考虑表面肋参数的精细化有限元模拟可合理预测破坏模式,其中SFCB灌浆连接件的灌浆损伤因子仅为0.5,钢筋、BFRP筋和SFCB与灌浆套筒的黏结强度计算误差可分别控制在8%、20%和7%以内。结合有限元模拟给出了BFRP筋和SFCB沿锚长方向的筋材应力、黏结应力及滑移分布,结果表明SFCB与灌浆的黏结应力分布曲线呈现"三峰状",而BFRP筋与灌浆的界面呈现"双峰状";SFCB灌浆连接件的"非弹性区"范围约为60%l_(a),且界面黏结应力和相对滑移大多发生在非弹性区内。