陈曦宸， 梁 军， 施鹏飞

（上海理工大学 环境与建筑学院，上海 200093）

由于结构尺寸和重量的限制，高强混凝土（HSC）越来越多地应用在建筑行业，其加固措施也受到相应的重视。与传统加固方法相比，纤维复合材料（fiber reinforced polymers/plastics, FRP）由于自身的优势，被广泛应用于各种结构或构件的修复和加固中[1-2]。现有的FRP约束混凝土轴压本构模型大致可分为两类：基于实验的设计型模型和基于数值的分析型模型[3]。然而大多数模型都是针对普通强度混凝土（NSC），在HSC方面还需要进一步的研究[4-5]。

随着计算机技术的发展，有限元方法（FEM）开始广泛应用于大型结构的数值模拟中，FRP约束混凝土的有限元模拟也成为可能。例如胡波等[6]和吴秋兰等[7]采用ANSYS分别模拟了FRP约束方形混凝土短柱和FRP约束混凝土圆柱的轴心受压性能。Piscesa等[8]采用ABAQUS模拟了FRP约束钢筋混凝土柱的轴压性能。最近，Lin等[9]通过三维有限元方法对FRP约束混凝土圆柱的偏压性质进行了研究，对有限元方法进行了改进。可以发现，数值模型中的一个重要挑战就是在模拟经度与计算耗时之间取得平衡[10]。Yu等[11]研究发现，对于长度大于等于两倍截面直径的混凝土柱，柱端约束对柱中的影响可以忽略不计。据此可以将全尺寸的混凝土轴压试样简化为一个薄片进行模拟，以缩短计算时间。

另外，纤维截面法也逐渐成为简化三维模型的有效手段之一。基于OpenSees[12]的纤维截面法可以将拥有不同材料性质的纤维截面集合到同一个有限元单元中，从而极大地缩短计算时间。……