梯级GFRP筋混凝土受弯构件多塑性区形成机制

来源：复合材料学报杂志2023年第11期北京时间：

作者：邓江东, 杨思远, 郭春泉,

摘要：为提高混凝土受弯构件的抗震性能，采用玻璃纤维增强树脂复合材料(Glass fiber reinforced plastic，GFRP)筋和钢筋梯级配置的方案，构建同外力分布相适配的承载能力梯级分布，以形成多塑性区。本文设计了5个具有不同梯级配筋参数的混凝土受弯试件，对比参数包括梯级高度、配筋种类、配筋量和配筋方式等，通过推覆(Pushover)试验对比分析各试件中多塑性区的产生情况和力学效果，研究多塑性区的形成机制。结果表明：合理的梯级配筋方案可以在混凝土受弯构件中形成多个塑性区，塑性区的个数和发展程度会显著影响构件的抗震行为。多塑性区形成的决定条件是构件中多个梯级段所受外弯矩介于其屈服弯矩与极限弯矩之间。通过调整梯级段长度与配筋参数，可有效地调控各塑性区的发展程度及构件的破坏位置和破坏模式。线弹性的GFRP筋为截面提供了较大的抗弯承载力屈服后增量，是多塑性区形成和调控的关键。

关键词：混凝土受弯构件, 多塑性区, 梯级配筋, 形成机制, 抗震行为, GFRP筋,