[发明专利]一种基于MCFT理论的FRP筋混凝土梁柱节点

说明书

本发明公开了一种基于MCFT理论的FRP筋混凝土梁柱节点受剪性能计算方法，通过初选主拉应力σ_ff、裂缝倾角θ和箍筋应力f_fx0，再通过平衡方程、变形方程和本构方程进行计算和判定，最后得出对应的剪应力v与剪应变γ_xy，绘制出剪应力v‑剪应变γ_xy曲线，得到其受剪承载力值。本发明基于MCFT理论建立的受剪性能计算模型能很好的得出FRP筋混凝土梁柱节点的剪应力v‑剪应γ_xy变曲线和受剪承载力。

技术领域

本发明涉及土木工程FRP筋混凝土结构技术领域，具体领域为一种基于MCFT理论的FRP筋混凝土梁柱节点受剪性能计算方法。

背景技术

纤维复合材料(fiber reinforced polymer，简称FRP)筋具有很好的耐腐蚀性、较高的抗拉强度、较轻的重量和较低的弹性模量等特点。特别是在潮湿盐雾的海洋环境中，需要采用FRP筋替代钢筋来克服钢筋的腐蚀问题。FRP筋按纤维种类可分为玻璃纤维筋(GFRP筋)、碳纤维筋(CFRP筋)、芳纶纤维筋(AFRP筋)和玄武岩筋(BFRP筋)等。

目前，国内外对于FRP筋材料的研究主要集中于单个混凝土构件，特别是FRP筋梁、柱力学性能的研究。我国的FRP筋的相关规范《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范(GB50608-2010)》中也主要是对FRP筋混凝土梁的设计方法有相关规定，其中大多数都参照和移植钢筋混凝土受弯构件的计算公式，并对部分参数进行修正而得到，因此有必要对FRP筋混凝土梁柱节点的受剪计算进行研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于MCFT理论的FRP筋混凝土梁柱节点受剪性能计算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于MCFT理论的FRP筋混凝土梁柱节点受剪性能计算方法，具体步骤如下：

1)根据梁柱节点配筋确定裂缝间距s_mx、s_my

s_mx＝1.5×s_x；s_my＝1.5×s_y

式中：s_x和s_y分别为x和y向的裂缝平均间距；

2)假定裂缝倾角θ

3)选择混凝土主拉应变ε₁

4)假定FRP箍筋应力f_fx0

5)计算平均裂缝宽度w，采用公式(1)、(2)

w＝ε₁s_θ (2)

6)由式(3)计算混凝土受拉应力f_c1，同时，f_c1应满足式(12)的控制条件

式中：ε_cr为混凝土开裂应变，f_c'为混凝土圆柱体抗压强度；E_c为混凝土弹性模量；

7)由式(4)计算裂缝处最大剪应力v_ci

式中：d_g为骨料的最大直径；

8)由平衡条件公式(5)计算梁柱节点核心区剪应力v