Page 239 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 9 期 苗丽越，等：钢筋与 BFRP 筋混凝土剪力墙抗震性能对比分析 2169

筋屈服后进入强化阶段，而 BFRP 筋仍处于线弹性变 Behavior of reinforced concrete structural walls： strength，
形阶段，应力水平仍可持续增加。 deformation characteristics， and failure mechanism[J]. ACI
图 16(b) 为起到主要耗能作用（即宽度和长度均 Structural Journal，1990，87（1）：23-31.
[2] GREIFENHAGEN C， LESTUZZI P. Static cyclic tests on
较为突出）的裂缝数量随加载过程的变化情况。可
lightly reinforced concrete shear walls[J]. Engineering Struc-
以看出，在屈服（弹性）阶段前，裂缝数量显著增加，
tures，2005，27（11）：1703-1712.
在后续加载过程中仅有少数新增裂缝，但裂缝宽度
[3] ATHANASOPOULOU A. Shear strength and drift capacity of
有所增大。另外，可以看出 RC 剪力墙裂缝数量明显
reinforced concrete and high-performance fiber reinforced
多于 BFRP-RC 剪力墙。这是由于与弹性模量较小
concrete low-rise walls subjected to displacement reversals[D].
的 BFRP 筋相比，钢筋可有效地抑制裂缝宽度发展，
Ann Arbor：University of Michigan，2010.
导致 RC 剪力墙产生了更多新裂缝来耗能。 [4] BEKŐ A，ROSKO P，WENZEL H，et al. RC shear walls：
综上，通过对残余变形、裂缝宽度与数量的分析 full-scale cyclic test，insights and derived analytical model[J].
可知，BFRP-RC 剪力墙的恢复性能明显强于 RC 剪力墙。 Engineering Structures，2015，102：120-131.

[5] LI B， QIAN K， WU H. Flange effects on seismic perfor-
4 结 论 mance of reinforced concrete squat walls with irregular or
regular openings[J]. Engineering Structures， 2016， 110：
127-144.
本文开展了配置不同水平配筋率的钢筋和 BFRP
[6] PENG Y K，WU H，ZHUGE Y. Strength and drift capacity
筋混凝土剪力墙抗震性能试验，并采用细观数值模
of squat recycled concrete shear walls under cyclic loading[J].
拟方法对试验工况进行了拓展，分析了不同水平配
Engineering Structures，2015，100：356-368.
筋率和筋材类型下的破坏模式、荷载-位移曲线、变
[7] HIDALGO P A，LEDEZMA C A，JORDAN R M. Seismic
形能力、耗能能力、刚度及恢复性能的变化规律。 behavior of squat reinforced concrete shear walls[J]. Earth-
主要结论如下： quake Spectra，2002，18（2）：287-308.
（1）水平配筋率为 0%~0.25% 和 0.50%~1.00% 时， [8] HOSSEINI S M，YEKRANGNIA M，VATANI OSKOUEI

RC 剪力墙和 BFRP-RC 剪力墙均分别发生了剪切破 A. Effect of spiral transverse bars on structural behavior of
坏和压剪破坏。 concrete shear walls reinforced with GFRP bars[J]. Journal of

（2）相同水平配筋率下，BFRP-RC 剪力墙抗剪承 Building Engineering，2022，55：104706.
载力比 RC 剪力墙低 22%~26%。随着水平配筋率由 [9] BAKIS C E，BANK L C，BROWN V L，et al. Fiber-rein-
0% 增 大 到 1.00%， RC 剪 力 墙 和 BFRP-RC 剪 力 墙 的 forced polymer composites for construction： state-of-the-art
review[J]. Journal of Composites for Construction， 2002，
抗剪承载力提高程度相似，分别为 85% 和 90%。
6（2）：73-87.
（3）与 RC 剪力墙相比，BFRP-RC 剪力墙的变形
[10] YANG X，BAI Y，DING F X. Structural performance of a
能力、耗能能力等抗震性能均较弱。但是，BFRP-RC
large-scale space frame assembled using pultruded GFRP
剪力墙的恢复能力远远强于 RC 剪力墙。在极限阶
composites[J]. Composite Structures，2015，133：986-996.
段，水平配筋率为 0.25% 和 0.50% 时，BFRP-RC 剪力 [11] YANG X， BAI Y， LUO F J， et al. Dynamic and fatigue
墙残余变形分别为 RC 剪力墙的 62% 和 13%。低残 performances of a large-scale space frame assembled using
余变形和较强的自恢复能力，更加符合实际工程中 pultruded GFRP composites[J]. Composite Structures，
可恢复功能抗震结构的要求。 2016，138：227-236.
本 文 较 为 全 面 地 对 比了 RC 剪 力 墙 和 BFRP- [12] KASSEM C，FARGHALY A S，BENMOKRANE B. Evalu-
RC 剪力墙的抗震性能，并对尺寸（长度×高度×厚度） ation of flexural behavior and serviceability performance of
为 1800 mm × 1800 mm × 240 mm，水平配筋率为 0.25% concrete beams reinforced with FRP bars[J]. Journal of
和 0.50% 的钢筋和 BFRP 筋混凝土剪力墙的差异进 Composites for Construction，2011，15（5）：682-695.
[13] MOHAMED N，FARGHALY A S，BENMOKRANE B，et
行了定量分析，推动了 BFRP 筋在工程中的应用。但
al. Experimental investigation of concrete shear walls rein-
本文仅讨论了水平配筋率对两种剪力墙抗震性能的
forced with glass fiber-reinforced bars under lateral cyclic
影响，讨论剪跨比、轴压比等重要因素影响的试验
loading[J]. Journal of Composites for Construction， 2014，
将在后续研究中进一步开展。
18（3）：A4014001.
[14] EL-SALAKAWY E， BENMOKRANE B， EL-RAGABY
参考文献： A，et al. Field investigation on the first bridge deck slab rein-

forced with glass FRP bars constructed in Canada[J]. Journal
[1] LEFAS I D， KOTSOVOS M D， AMBRASEYS N N. of Composites for Construction，2005，9（6）：470-479.