钢-FRP组合筋 UHPC 框架梁

塑性转动提升 4.9 倍

以钢-FRP组合筋替代普通钢筋，UHPC框架梁的梁端塑性转动能力显著优于钢筋UHPC梁，同时延缓开裂并提升延性与耗能。

张志文 · Ashour, Ashraf F. · Ge, Wenjie · Subedi, Sushant · Yao, Shan · Laiyong, Luo · 曹大富 · 李胜才

Engineering Structures 2024

具体参数

塑性转角

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技术优势

塑性转角4.9倍

SFCB的内芯钢屈服后仍有FRP提供弹性恢复力，使塑性铰区能持续转动而不失效，峰值转角达钢筋UHPC梁的4.9倍。

塑性铰依次形成

所有框架梁均遵循一致的失效模式：梁端混凝土压碎，塑性铰先在梁端出现，随后才在跨中形成，为内力重分布争取了时间。

UHPC换代提升显著

用UHPC替换普通混凝土后，框架梁的抗弯承载力、变形能力、延性、极限耗能和塑性转动能力全面增强，同时抑制裂缝的产生与扩展。

低配筋率反增延性

降低梁端配筋率虽然会降低承载力和耗能，但变形能力增强，延性反而改善，为延性设计提供了调控窗口。

应用场景

• 抗震框架结构：在强震下提供稳定的塑性转动能力，避免脆性破坏。
• 超高性能混凝土构件：利用UHPC高强度和致密性抑制裂缝，提升构件耐久性。
• FRP增强混凝土结构：发挥FRP弹性恢复力，改善传统FRP筋延性不足的缺陷。
• 结构工程：为框架结构提供可预测的失效模式和内力重分布能力。