吴秋兰，童谷生，刘永胜

（华东交通大学土木建筑学院，江西南昌 330013）

纤维复合材料（fiber reinforced polymer or plastics，FRP）加固技术是一种新型的混凝土结构加固修补技术。它利用浸渍树脂将纤维布粘贴于混凝土表面，共同工作，达到对混凝土结构构件的加固补强。较传统的结构加固方法，FRP加固技术最明显的优点主要体现在高强高效、施工便捷、具有极佳的耐腐蚀性能、适用面广、施工质量易保证、耐疲劳性能好[1-2]。目前，国内外利用有限元分析软件ANSYS对FRP加固混凝土梁的分析研究进行了不少，但对于FRP约束混凝土柱的非线性分析仍比较少[3-6]。本文采用ANSYS对玄武岩纤维增强复合材料（BFRP）约束几何相似的钢筋混凝土方柱进行了数值模拟，并与材料试验得到的力学性能结果进行比较，结果表明，有限元法可以较好地模拟FRP钢筋混凝土方柱轴压的力学响应。

1 有限元模型的建立

1.1 基本假设

为了简化计算，根据弹性理论和平截面假定，本文作如下假设：

1）钢筋与混凝土材料之间为刚性联结、无滑移。

2）碳纤维布与混凝土材料之间粘结完好，无脱落现象；碳纤维布和混凝土之间无相对滑移。

3）有限元模型在整个受力过程中始终保持平截面。

1.2 模型的建立

本文采用分离式建模[7]。混凝土采用SOLID65单元（8节点6面体单元），钢筋采用Link8单元（材料为等质两节点的杆单元）。用工作平面对模型划分出体线，分别赋予体线为纵筋和箍筋的单元属性。在模型表面赋予BFRP的单元属性。合并压缩所有节点，使混凝土与纤维布共用节点[8-9]。……