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GFRP 筋＋鋼筋配置對混凝土構件力學性能研究
Study on the Mechanical Properties of Concrete Members with Hybrid GFRP - Steel Reinforcement
PDF全文閱讀
孫佳星1 , 王 珂1 , 蔡迎春2
( 1 . 河南中平交科研究設計院有限公司 ，平頂山 467000 ; 2. 鄭州大學 水利與土木工程學院 ，鄭州 450000)
摘 要 ：通過推覆試驗，研究采用 GFRP 筋＋鋼筋梯級配置方式的混凝土構件，在荷載作用下的裂縫擴展規律、塑性鉸分布特征及耗能機制 ，探討 GFRP 筋＋鋼筋混凝土構件的抗震性能。結果表明： GFRP 筋的高強度與低彈性模量特性結合鋼筋的延性優勢，可促使構件形成多個可控塑性區，而多塑性區的分級演化有效延緩了結 構剛度退化，使構件在強震下呈現穩定的多級屈服機制；通過 GFRP 筋與鋼筋的梯級協同配筋策略，可有效調控混凝土構件多塑性區的形成，合理控制梯級長度和配筋參數，可使梯級 GFRP 筋＋鋼筋混凝土構件的抗震性能增加。研究揭示了梯級配筋對混凝土構件力學性能的增強路徑 ，為新型組合結構抗震理論體系的完善提供了重要 參考價值。
關鍵詞：GFRP 筋＋鋼筋配置 ；推覆試驗 ；多塑性區 ；生成機理 ；力學性能 ；抗震性能
中圖分類號：TU377. 9
文獻標志碼：A
文章編號： 1005- 8249 (2025) 02- 0091- 06
DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .02.016
SUN Jiaxing1 , WANG Ke1 , CAI Yingchun2
(1 . Henan Zhongping Jiaoke Research and Design Institute , Pingdingshan 467000 , China;
2. Water Conservancy and Civil Engineering College , Zhengzhou University , Zhengzhou 450000 , China)
Abstract : In order to further analyze the seismic performance of concrete members, the formation and mechanical characteristics of the multi-plastic zone of each specimen are discussed by pushover test using the GFRP Bar + reinforcement cascade configuration. Based on the spatial arrangement of GFRP bars and steel bars, the crack propagation law, plastic hinge distribution characteristics and energy dissipation mechanism of GFRP bars and steel bars under load were studied. The results show that the high strength and low elastic modulus characteristics of GFRP bars combined with the ductility advantages of steel bars can promote the formation of multiple controllable plastic zones in the members, and the hierarchical evolution of multiple plastic zones effectively delays the degradation of structural stiffness, the multi-level yield mechanism of the members is stable under strong earthquake. Therefore, in engineering construction, the formation of multiple plastic zones in concrete members can be effectively regulated by the strategy of Cascade cooperative reinforcement of GFRP bars and steel bars, and the length and reinforcement parameters of the cascade can be reasonably controlled, it can increase the seismic performance of the cascade GFRP Bars + reinforced concrete members. This study reveals the enhancement path of cascade reinforcement on the mechanical properties of concrete members, and provides an important reference value for the improvement of the seismic theory system of new composite structures.
Keywords: GFRP REBAR + rebar configuration; concrete member; pushover test; multi-plastic zone; formation mechanism; mechanical properties; seismic performance
基金項目：2021 河南省科技攻關項目 (212102310289) 。
作者簡介：孫佳星 (1987—) , 男 ，本科 ，高級工程師 ，研究方向：公路路面設計 、橋梁 、景觀設計。
通信作者：蔡迎春 (1971 —) , 男 ，博士 ，教授 ，研究方向： 交通基礎設施安全防護理論與技術研究等。
收稿日期：2024 - 12 - 08
冀公網安備13011002000529 技術支持：數字河北 