秦玮琳　梁兴文

摘要：采用简化的纤维增强混凝土应力应变关系，根据截面变形的平截面假定和截面力的平衡方程，推导出塑性铰区采用纤维增强混凝土柱在不同极限状态时的曲率。根据各极限状态点曲率，求得截面上各分布力，对截面形心轴取距，到塑性铰区采用FRC柱的开裂、屈服、峰值和极限点的弯矩表达式。与试验结果对比表明，计算值与试验值吻合较好。

关键词：纤维增强混凝土；钢筋混凝土柱；曲率；弯矩； 拟静力试验

中图分类号：TU375.3

文献标志码：A文章编号：16744764（2016）01008408

Abstract：

Based on simplified stressstrain relationship of fiber reinforced concrete and the plane section assumption and equilibrium equation， the curvature of reinforced concrete columns with fiber reinforced concrete in plastic hinge region under different ultimate state was derived. Then， the distribution force in the cross section was obtained by calculating the curvature under different ultimate states. By taking the distance of the cross section centroid axis， the moment expressions of reinforced concrete columns with fiber reinforced concrete in plastic hinge region at crack load point， yield load point， peak load point and ultimate load point were attained. The calculated values agree well with the experimental results.

Keywords：fiber reinforced concrete； reinforced concrete columns； curvature； bending moment； quasi static test

历次震害表明，钢筋混凝土柱承受压、弯、剪的复合作用，柱端部常产生严重破坏，甚至引起结构整体倒塌。为此，中国抗震规范要求钢筋混凝土柱端部箍筋加密，并根据结构抗震等级，确定箍筋加密区长度和箍筋的最小直径、最大间距。同时，学者们进行了大量的试验研究和理论分析，提出一些改进措施，如采用高强混凝土、高强箍筋或改善箍筋形式等[15]。但工程实践证明，过密的柱端箍筋间距、复杂的箍筋形式极易造成柱混凝土浇筑质量问题，进而影响柱的性能。因此，提高混凝土柱抗震性能的方法需兼顾施工简便。

纤维增强混凝土（Fiber Reinforced Concrete，简称FRC）是一种高韧性的混凝土，研究表明[610]：FRC有超高的受拉应变硬化性能，可用于以受剪为主的构件和高剪应力作用下的受弯构件；FRC增大了受弯和受剪构件的受剪强度、变形能力和损伤容限；有很大的受压应变能力，可减少或取消抗震构件的约束钢筋数量，方便施工；……