BFRP约束损伤混凝土棱柱体轴压力学性能研究

马高; 曾志虎

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.2020.06.009

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BFRP约束损伤混凝土棱柱体轴压力学性能研究

更新时间：2025-09-25

- BFRP约束损伤混凝土棱柱体轴压力学性能研究
- Axial Compression Behavior of Pre⁃damaged Concrete Prisms Confined with BFRP
- 防灾减灾工程学报 2020年40卷第6期页码：910-918
- 作者机构：
  
  1.工程结构损伤诊断湖南省重点实验室，湖南大学土木工程学院，湖南长沙 410082
  2.桥梁结构安全控制湖南省工程实验室（长沙理工大学），湖南长沙 410076
- 作者简介：
  
  马高（1985-），男，副教授，博士。主要从事结构抗震、FRP加固等研究。Email:magao@hnu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51878268);长沙理工大学桥梁结构安全控制湖南省工程实验室开放基金项目(14KD02);湖南省自然科学基金项目(2015JJ3032)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.2020.06.009
  中图分类号： TU375.3
- 收稿：2018-11-06，
  
  修回：2019-01-02，
  
  纸质出版：2020-12-15
- 稿件说明：
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马高,曾志虎.BFRP约束损伤混凝土棱柱体轴压力学性能研究[J].防灾减灾工程学报,2020,40(06):910-918.

MA Gao,ZENG Zhihu.Axial Compression Behavior of Pre⁃damaged Concrete Prisms Confined with BFRP[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2020,40(06):910-918.
马高,曾志虎.BFRP约束损伤混凝土棱柱体轴压力学性能研究[J].防灾减灾工程学报,2020,40(06):910-918. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.06.009.

MA Gao,ZENG Zhihu.Axial Compression Behavior of Pre⁃damaged Concrete Prisms Confined with BFRP[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2020,40(06):910-918. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.2020.06.009.

摘要

为研究玄武岩纤维增强复合材料（Basalt Fiber Reinforced Polymer， BFRP）约束有初始损伤的混凝土棱柱体的轴压力学性能，对37个边长150 mm、高300 mm的混凝土棱柱体进行了轴压试验，其中包括34个BFRP约束混凝土试件和3个素混凝土试件，试验变量为BFRP层数（1、2、3、4和6层）和初始损伤程度（轻微、中等和严重损伤），试验结果表明：BFRP约束棱柱体的抗压强度和轴向变形能力随FRP约束层数的增加而提高，特别对变形能力的提高更为明显；初始损伤程度对BFRP约束试件的峰值点以及极限点的强度影响较明显，但对极限应变影响较小；当BFRP层数为2层及以下时，BFRP约束棱柱体的应力—应变曲线有明显软化段，当BFRP层数为4层及以上时，应力—应变曲线开始有明显强化段。基于试验结果，提出了考虑初始损伤影响的BFRP约束混凝土棱柱体的强度模型和应变模型，并分别给出了弱约束和强约束下的应力—应变关系模型，模型预测结果与试验结果吻合良好。

Abstract

In order to study the axial compression behavior of pre-damaged concrete prisms confined by basalt fiber reinforced polymers （BFRPs）， thirty-seven concrete prisms， with a side length of 150 mm and a height of 300 mm， were tested under axial compression， including thirty-four BFRP-confined specimens and three plain concrete specimens. The test variables were the number of BFRP layers （one， two， three， four， and six layers） and the initial damage （slight， moderate and severe damage）. The test results show that the compression strength and axial deformation capacities of the BFRP-confined prisms increase with the increase of FRP layers， in which the improvement of the deformation capacity is more obvious. The initial damage levels have an obvious influence on the peak and ultimate values of strength for BFRP-confined specimens but have little effect on the ultimate strain. When the BFRP layers are two or less， the stress-strain curves of BFRP-confined prisms have a softening section. When the BFRP layers are four or more， the stress-strain curves start to have an obvious strengthening section. Based on the test results， strength and strain models of the BFRP-confined concrete prisms considering the influences of initial damage were proposed， and the stress-strain relationship models under weak confinement and strong confinement were also presented. The model predicted results are in good agreement with the test results.

关键词

Keywords

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