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纤维增强复合材料(Fiber-Reinforced Polymer,FRP)筋与传统钢筋相比具有轻质高强、抗疲劳以及耐腐蚀性好等优点,采用FRP筋替代传统钢筋作为混凝土结构的增强材料,使结构不仅具备所需的承载能力与延性,同时具有优良的耐久性,符合未来工程结构的发展方向。虽然FRP筋混凝土柱具有较好的延性与自复位性能,但由于FRP筋属于弹性材料,导致构件及结构的耗能能力较差,在地震荷载作用下可能产生较大的位移响应。对于桥梁结构,墩顶过大的水平位移可能引起上部结构落梁和碰撞的问题。对于建筑结构,较大的层间侧移引起的重力二阶效应可能导致结构的倒塌。为提高FRP筋混凝土柱的耗能能力,混合配筋的概念被提出:即采用FRP筋和普通钢筋一起作为柱的纵筋,利用普通钢筋的屈服来耗能,利用FRP筋的弹性特性来提供较好的屈服后刚度以及较小的残余位移。已有研究表明FRP筋受压时易过早发生屈曲破坏,以致无法充分发挥其抗拉强度高的优势,因此课题组提出了套管约束FRP纵筋的理念,即将FRP筋置于波纹套管内并灌注高强水泥基材料,以期提高FRP筋的材料使用效率。为验证上述理念的可行性及有效性,本文对钢筋与套管约束FRP筋混合配筋混凝土柱的抗震性能开展了系统研究,具体研究内容如下:(1)对套管约束FRP筋的拉、压材性进行了试验研究,包括采用嵌入混凝土法测套管约束FRP筋的抗压性能,以及采用钢管锚固法测其抗拉性能,得到有限元分析时所用的套管约束CFRP筋材性基本力学性能指标;(2)设计并制作了1个普通钢筋混凝土对比件和4个套管约束CFRP筋混凝土柱,试件截面尺寸均为600mm×400mm,悬臂柱高为2400mm,对套管约束CFRP筋混凝土柱抗震性能进行了拟静力试验研究;考察了FRP筋替换钢筋比率、轴压比对试件荷载位移滞回曲线的影响,并采用刚度、强度、能量耗散等参数指标对构件抗震性能进行了系统评价;(3)基于OpenSees有限元分析平台,建立了考虑应变渗透效应的混合配筋柱精细化有限元模型,通过与试验结果对比验证了模拟的准确性,揭示了应变渗透效应的重要影响。通过相关的参数分析,初步得到了FRP筋替换钢筋比、轴压比对残余位移、骨架曲线等的影响规律。