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钢筋混凝土结构的锈蚀问题促进了对FRP及FRP混凝土结构的研究,但FRP筋混凝土梁的破坏表现为脆性破坏,延性较差。钢-连续纤维复合筋(SFCB)作为一种以钢筋为内芯外包纵向纤维的新型增强复合材料,具有强度高、延性好、弹性模量较高、稳定的二次刚度及优异的耐腐蚀性能等特点,可以代替普通钢筋配置到混凝土梁中,形成强度高、延性好、耐久性好的钢-连续纤维复合筋(SFCB)增强混凝土梁。本文从以下四个方面展开研究,研究成果将对SFCB及SFCB增强混凝土梁的推广应用提供参考和依据,具有重要的理论意义及实用价值。(1)通过对三种SFCB进行单调拉伸试验,测得了其屈服强度和极限抗拉强度,试验结果表明,SFCB在内芯钢筋屈服后外包纤维继续承受拉力,具有稳定的二次刚度;等直径SFCB外包纤维相同时,内芯钢筋直径越大,初始刚度越高,屈服荷载越大,但纤维拉断时所对应的极限荷载越小;等直径SFCB内芯钢筋直径相同时,外包玄武岩纤维的SFCB的极限荷载比外包玻璃纤维的SFCB要高。(2)本文通过对1根钢筋混凝土梁、4根SFCB增强混凝土梁、1根BFRP筋混凝土梁以及2根BFRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁进行静力受弯性能试验,研究了不同纤维类型、配筋率、外包纤维截面面积与钢筋截面面积比Af/As对SFCB增强混凝土梁的承载能力、破坏形态、裂缝及挠度的影响。试验结果表明,SFCB混凝土梁从开始加载到最终破坏,实测的混凝土沿截面高度的平均应变基本符合平截面假定,且混凝土能与SFCB协调变形,并能共同工作;在SFCB种类一致的情况下,增大复合筋的配筋率可以有效提高SFCB混凝土梁的屈服荷载和极限荷载,提高构件抵抗变形的能力,显著提高试件抵抗裂缝开展能力,减小短期荷载下的最大裂缝宽度,缩短平均裂缝间距,提高试件的延性;在内芯钢筋直径相同的情况下,包覆玻璃纤维的复合筋S6G24比包覆玄武岩纤维的复合筋S6B20更能抵抗受弯变形:当SFCB外包纵向纤维种类相同时Af/As越小,试件的屈服荷载越大,荷载所对应的挠度值也越小,说明适当减小Af/As的值可以增强试件抵抗变形的能力;配筋率相同的SFCB混凝土梁,SFCB内芯钢筋直径越大,试件抵抗变形的能力越强,试件抵抗裂缝开展的能力越强。(3)基于材料的本构模型和平截面假定,定义了 SFCB增强混凝土梁受弯破坏的三种形态,即适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏,给出了两个平衡配筋率;推导了 SFCB增强混凝土梁开裂荷载、屈服荷载和极限荷载的计算公式,给出了短期荷载下SFCB增强混凝土梁的刚度和最大裂缝宽度的计算公式,将理论公式计算的结果与试验值进行比较,验证了理论分析的合理性。(4)基于混凝土和SFCB本构关系,建立SFCB增强混凝土梁的ABAQUS有限元模型,将模拟出的SFCB增强混凝土梁的荷载-挠度曲线、屈服荷载和极限荷载与试验结果进行比较,验证了模型和参数设置的正确性;并进一步分析外包纵向纤维类型、混凝土强度、混凝土保护层厚度以及SFCB内芯钢筋等级对SFCB增强混凝土梁受弯性能的影响。