FRP约束混凝土矩形柱轴向压缩的三维伪动力有限元分析

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本文采用三维伪动力有限元建模方法，研究了采用纤维增强复合材料（FRP）套筒和连续复合绳约束的方形和矩形钢筋混凝土柱在地震作用下的轴向力学性能。采用经过标定和改进的Riedel-Hiermaier-Thoma（RHT）混凝土本构模型，能够准确再现内部钢筋配置不足的改造柱的变形特征，包括非均匀局部混凝土开裂、压碎、鼓曲及钢筋屈曲等现象。三维FRP套筒或绳约束模型可考虑损伤分布、局部裂纹萌生和不同的界面粘结条件。通过与试验应力-应变包络线的对比验证，模型具有良好的精度，使得能够深入分析试验中难以可靠测量的多个关键设计参数。进行了参数化分析，评估了钢材质量的影响。系统研究了不同柱体中FRP套筒极限状态下应变场、钢筋笼应变和变形的显著差异。该先进的分析方法可直接用于确定缺失的关键参数，为地震作用下钢筋混凝土柱的FRP改造设计提供更可靠的依据。此外，该方法还可用于任意三维地震分析（包括加载、卸载、循环加载、加载速率效应或预加载）或考虑预损伤情况。

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