GFRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁受弯性能数值模拟研究

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1、2017年第7期（总第333期）混凝土理论研究Number7in2017（TotalNo.333）ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2017.07.013GFRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁受弯性能数值模拟研究孔祥清，鲍成成，章文姣，曲艳东，刘华新（辽宁工业大学土木建筑工程学院，辽宁锦州121001）摘要：近年来，FRP筋和钢筋混合配筋混凝土结构的研究已逐渐成为土木工程界的热点之一。利用ANSYS有限元分析软件，以试验数据为依据，考虑GFRP筋与混凝土之间

2、的黏结滑移以及材料非线性，建立了GFRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁的三维有限元模型，并对其抗弯过程进行了数值模拟分析，计算得到的荷载-跨中挠度曲线及裂缝形态分布等都与试验结果吻合较好，可以较好地模拟混合配筋混凝土梁的抗弯性能。在此基础上，探讨了配筋率、梁截面高度及FRP筋类型等因素对混合配筋混凝土梁抗弯性能的影响，从而为进一步研究混合配筋混凝土梁抗弯性能提供依据。关键词：GFRP筋；混合配筋；混凝土梁；受弯性能；数值模拟中图分类号：TU528.01文献标志码：A文章编号：1002-3550（2017）07-0050-05Finit

3、eelementanalysisofflexuralbehaviorofbeamswithahybridcombinationofsteelandGFRPbarsKONGXiangqing，BAOChengcheng，ZHANGWenjiao，QUYandong，LIUHuaxin（DepartmentofCivilandArchitecturalEngineering，LiaoningUniversityofTechnology，Jinzhou121001，China）Abstract:Recently，theresearch

4、onthereinforcedconcretestructurewithahybridcombinationofsteelandFRPreinforcementhasalreadybecomeahotspotincivilengineringcommunitycurrengtly.ThelargesoftwareANSYSwasusedtoestablisha3DfiniteelementmodeloftheconcretebeamsreinforcedwithahybridcombinationofsteelandGFRPba

5、rs.ThedevelopedFEmodels，whicharebasedonthetestdata，accountfortheconstituentmaterialnonlinearitiesandbond-slipbehaviorbetweentheGFRPbarsandtheconcrete.Resultsshowthatload-spandeflection，morphologyanddistributionofcracksareconsistentwiththetestresultsofothers.Itisconcl

6、udedthatthedevelopedmodelscanaccuratelycapturethebehaviorandpredictstheload-carryingcapacityofsuchRCmembers.Italsodiscussesthereinforcementratio，beamsectionheight，FRPreinforcementontheflexuralbehaviorinfluenceofconcretebeamsreinforcedwithhybridbars，soastoprovidetheba

7、sisforfurtherstudyoftheflexuralperformanceofconcretebeamsreinforcedwithhybridbars.Keywords:GFRPbars；hybridreinforcement；concretebeam；flexuralbehavior；finiteelementanalysis筋较好的延性以及FRP筋高强、耐腐蚀等特点集中在一起，0引言既可较好地解决钢筋混凝土结构因钢筋锈蚀导致的结构钢筋的腐蚀问题严重影响了钢筋混凝土结构的实用耐久性问题，又弥补了结构因脆性导致结构突

8、然破坏、裂缝性、耐久性和安全性[1-3]。而FRP筋与钢筋相比具有强度过宽和挠度过大的缺点[9]，是一种较理想的配筋形式。近年高、质量轻、耐腐蚀等优点[4-5]，可以解决长期困扰人类的钢来，关于FRP和钢筋混合配筋混凝土结构的研究已逐渐成筋腐蚀问题，目前越来越多