使用有限元方法对采用纤维增强聚合物（FRP）增强筋加固的钢筋混凝土深梁的结构行为进行数值研究 作者：Muhammed ?ztemel 和 Yusuf Sümer

《Buildings》：Numerical Investigation of the Structural Behavior of Reinforced Concrete Deep Beams Strengthened with Fiber Reinforced Polymer (FRP) Reinforcing Bars Using the Finite Element Method Muhammed ?ztemel and Yusuf Sümer

　　

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摘要

得益于其出色的耐腐蚀性和长期耐久性，纤维增强聚合物（FRP）增强材料已成为传统钢材的重要替代品。然而，关于FRP增强混凝土深梁在剪切力主导作用下的性能研究仍较为有限。本研究使用ABAQUS有限元软件对采用GFRP和CFRP筋增强的混凝土深梁的结构性能进行了数值分析。通过参数分析探讨了剪跨比（a/d）、混凝土抗压强度、受拉钢筋配比以及钢筋类型对梁性能的影响。研究结果表明：当剪跨比从1.4降至1.12时，GFRP梁的最大承载能力提高了37.6%，CFRP梁提高了10.0%，这表明FRP增强了梁的拱形效应。混凝土强度从25 MPa提高到40 MPa时，GFRP梁的承载能力提高了64.5%，CFRP梁提高了41.7%，进一步凸显了FRP的关键作用。钢筋配比的增加使GFRP梁的承载能力提高了6–9%，CFRP梁的承载能力提高了超过15%。CFRP增强梁的承载能力比GFRP梁高出20–55%，同时GFRP梁的终极位移也更大（13–18毫米对比8–12毫米）。总体而言，CFRP具有更高的强度，而GFRP则具有更好的延展性，这为基于性能的设计提供了有力支持。