Page 230 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 38 卷第 9 期 振 动 工 程 学 报 Vol. 38 No. 9
2025 年 9 月 Journal of Vibration Engineering Sept. 2025

钢 筋 与 BFRP 筋 混 凝 土 剪 力 墙 抗 震 性 能 对 比 分 析

苗丽越， 金 浏， 杜修力

（北京工业大学城市减灾与防灾防护教育部重点实验室，北京 100124）

摘 要： 为 了 探 究 钢 筋 与 BFRP 筋 混 凝 土 剪 力 墙 抗 震 性 能 的 异 同 ， 开 展 了 配 置 不 同 水 平 配 筋 率 （ 0.25% 和 0.50%） 的 钢 筋 和
BFRP 筋混凝土剪力墙抗震性能试验；并采用细观数值模拟的方法，将水平配筋率拓展到 0% 和 1.00%。主要讨论了筋材类型
对剪力墙抗震性能的影响，对比了 RC 剪力墙和 BFRP-RC 剪力墙的抗剪承载力、变形能力、耗能能力、刚度及恢复性能。试
验结果表明：在水平循环荷载作用下，水平配筋率为 0%~0.25% 和 0.50%~1.00% 的剪力墙分别发生了剪切破坏和压剪破坏。
水平配筋率对钢筋混凝土（RC）剪力墙和 BFRP 筋混凝土（BFRP-RC）剪力墙的破坏模式、抗剪承载力、变形能力和耗能能力影
响相同，即增大水平配筋率可以增强剪力墙的抗震性能。然而，两种剪力墙的抗震性能存在差异：在不同水平配筋率下，
BFRP-RC 剪力墙的抗剪承载力约为 RC 剪力墙的 74%~78%，变形能力约为 RC 剪力墙的 47%~84%，初始刚度约为 RC 剪力墙
的 77%~84%。由于加载过程中 BFRP 筋一直处于弹性变形阶段，BFRP-RC 剪力墙的恢复能力显著强于 RC 剪力墙。水平配筋
率为 0.25% 和 0.50% 时，BFRP-RC 剪力墙的残余变形分别为 RC 剪力墙的 62% 和 13%，BFRP-RC 剪力墙的恢复性能更加符合
实际工程中可恢复功能抗震结构的要求。

关键词： 混凝土剪力墙；钢筋/BFRP 筋；水平配筋率；剪切破坏；抗震性能
中图分类号：TU312 文献标志码：A DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.202307014

Comparative analysis of seismic performance of concrete shear walls

reinforced with steel bars and BFRP bars

MIAO Liyue，JIN Liu，DU Xiuli
（Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of Ministry of Education，Beijing University of Technology，
Beijing 100124，China）
Abstract：The seismic performance tests of reinforced concrete (RC) shear walls and BFRP bars reinforced concrete (BFRP-RC) shear walls
with different horizontal reinforcement ratios (0.25% and 0.50%) were carried out to explore the similarities and differences in seismic
performance between RC and BFRP-RC shear walls. And the horizontal reinforcement ratio was expanded to 0% and 1.00% in meso-scale
numerical simulation. The influence of reinforced materials type on the seismic performance of shear walls was discussed， and the shear
capacity， deformation capacity， energy dissipation capacity， stiffness and recovery performance of RC and BFRP-RC shear walls were
compared. The test results show that the shear failure and compressive shear failure occurred respectively in the shear walls with horizontal
reinforcement ratios of 0%~0.25% and 0.50%~1.00% under horizontal cyclic load. The horizontal reinforcement ratio has the same effect on the
failure mode，shear capacity，deformation capacity and energy dissipation capacity of RC shear wall and BFRP-RC shear wall；that is，
increasing the horizontal reinforcement ratio can enhance the seismic performance of shear walls. However，the seismic performance of RC
and BFRP-RC shear walls is different. Under the two horizontal reinforcement ratios，the shear capacity of the BFRP-RC shear wall is about
74%~78% of that of the RC shear wall，the deformation capacity is about 47%~84%，and the initial stiffness is about 77%~84%. Because the
BFRP bar is always in the elastic deformation stage during loading，the recoverability of the BFRP-RC shear wall is significantly stronger than
that of the RC shear wall. When the horizontal reinforcement ratio is 0.25% and 0.50%，the residual deformation of BFRP-RC shear walls is
62% and 13% of that of RC shear walls，respectively. The recoverability of the BFRP-RC shear wall is more in line with the requirement of
recoverable functional aseismic structure in practical engineering.
Keywords：concrete shear wall；steel bar/BFRP bar；horizontal reinforcement ratio；shear failure；seismic performance

剪力墙是钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）建 标是提供足够的强度、刚度和延性，以避免地震时
筑结构中抵抗水平荷载的主要结构构件。其设计目 结构发生脆性破坏 。普遍认为低水平配筋率的钢
[1]

收稿日期：2023-07-03；修订日期：2023-09-07
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51978022）；北京市自然科学基金资助项目（JQ22025）