考虑表面肋参数的钢-连续纤维复合筋与灌浆套筒界面性能研究

作者：孙泽阳; 孙运楼^*; 郑忆; 姚刘镇; 吴刚

来源：中国公路学报, 2022, 35(02): 269-278.

DOI：10.19721/j.cnki.1001-7372.2022.02.024

• 桥梁工程
• 装配式结构
• 黏结性能
• ABAQUS/Explicit
• 灌浆套筒
• 钢-连续纤维复合筋(SFCB)

为了研究装配式混凝土结构中钢-连续纤维复合筋(Steel-FRP (Fiber Reinforced Polymer) Composite Bar, SFCB)与灌浆套筒(Grouted Sleeves, GSs)的界面性能，基于ABAQUS/Explicit引入材料损伤和接触模型，开展考虑表面肋的精细化有限元模拟。首先进行变化锚固长度(5d,10d和15d)、筋材种类(钢筋、BFRP筋和SFCB)的7组灌浆套筒连接件的锚固性能试验，随后开展有限元模拟并与试验对比。试验获得直接拔出、屈服后拔出和筋材拉断的破坏模式，结果发现钢筋/灌浆的界面强度约为复合筋/灌浆的1.5倍；考虑表面肋参数的精细化有限元模拟可合理预测破坏模式，其中SFCB灌浆连接件的灌浆损伤因子仅为0.5,钢筋、BFRP筋和SFCB与灌浆套筒的黏结强度计算误差可分别控制在8%、20%和7%以内。结合有限元模拟给出了BFRP筋和SFCB沿锚长方向的筋材应力、黏结应力及滑移分布，结果表明SFCB与灌浆的黏结应力分布曲线呈现“三峰状”,而BFRP筋与灌浆的界面呈现“双峰状”;SFCB灌浆连接件的“非弹性区”范围约为60%la,且界面黏结应力和相对滑移大多发生在非弹性区内。

• 单位
  东南大学