【摘 要】
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全GFRP筋混凝土柱是指用GFRP筋替代传统钢筋混凝土柱中的纵筋及箍筋的一种结构形式,是在柱中混杂配置FRP筋后的又一种尝试。GFRP筋具有轻质、高强、耐腐蚀等特性,用全GFRP筋混凝土柱替代复杂环境下的钢筋混凝土柱,可以从根源上解决因钢筋锈蚀而导致的破坏问题。近年来,人们愈发意识到地震危害的严重性,提高建筑结构的抗震性及安全性也占有越来越重要的地位。而GFRP筋属于脆性材料,对全GFRP筋混凝土
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全GFRP筋混凝土柱是指用GFRP筋替代传统钢筋混凝土柱中的纵筋及箍筋的一种结构形式,是在柱中混杂配置FRP筋后的又一种尝试。GFRP筋具有轻质、高强、耐腐蚀等特性,用全GFRP筋混凝土柱替代复杂环境下的钢筋混凝土柱,可以从根源上解决因钢筋锈蚀而导致的破坏问题。近年来,人们愈发意识到地震危害的严重性,提高建筑结构的抗震性及安全性也占有越来越重要的地位。而GFRP筋属于脆性材料,对全GFRP筋混凝土结构的抗震性能的研究也还不足以充分揭示其在地震作用下的受力性能和破坏机理。因此,有必要在已有研究的基础上进一步探索全GFRP筋混凝土结构的抗震性能。本文运用ABAQUS软件对已完成的全GFRP筋混凝土柱抗震性能研究试验中不同轴压比下的试件进行模拟,验证有限元模拟分析的有效性。其次,通过添加Spring2弹簧单元来模拟GFRP筋与混凝土间的粘结滑移作用,对比在模拟中考虑与不考虑粘结滑移对模拟结果带来的影响。结果表明,在模拟中不考虑粘结滑移关系,模拟得到的结果会高估全GFRP筋混凝土柱的承载力及延性等性能,同时,也验证了使用Spring2弹簧单元来模拟粘结滑移关系是可行的。在模拟不同轴压比下全GFRP筋混凝土柱的往复加载的基础上,引入体积配箍率、纵筋配筋率及长细比三个参数,对轴压比、配箍率、配筋率及长细比对全GFRP筋混凝土柱的抗震性能的影响进行研究,研究结果表明:(1)随着轴压比的增大,柱的承载能力有一定的提升,综合性能指标降低,柱的耗能能力会有所下降,达到最大水平承载力时柱破坏情况越严重。(2)随着体积配箍率的提高,柱的承载能力有很大提升,变形能力明显提升,综合性能指标大幅提高,柱的耗能能力显著提升,达到最大水平承载力时的破坏程度越轻。(3)随着纵筋配筋率的提高,柱的承载能力大幅提高,综合性能指标明显提高,柱刚度提高,刚度退化率降低,达到最大水平承载力时柱身混凝土破坏的越严重。(4)随着长细比的增大,柱的承载能力大幅下降,综合性能指标明显提升,刚度明显降低,柱的耗能能力显著下降。
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