武汉理工大学硕士学位论文
图4-6 RC框架侧向力方向的变形图
图4-7 PFRP框架侧向力方向的变形图
（2）．框架柱纵筋在极限荷载下的应力：
框架在极限荷载作用下，柱纵筋的受拉应力如图4-8、图4-9，从图中可以看出，两个框架柱纵筋都是底部受拉，顶部受压，且底部受拉纵筋都达到屈服强度300Mpa，这表示框架柱底受拉钢筋已经屈服，柱底端形成塑性铰，结构开始屈服破坏。
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图4-8 RC框架柱受拉钢筋应力图
图4-9 PFRP框架柱受拉钢筋应力图
（3）．框架柱纵筋应力—荷载关系：
由于在极限荷载作用下，框架柱底的纵筋受拉应力最大，因此柱底纵筋的应力变化对结构受力分析十分重要。两种框架柱底纵筋的应力—荷载关系曲线见图4-10。从图中可以看出，RC框架柱纵筋的初始应力为0，而PFRP框架柱的初始应力为50Mpa，这是因为在PFRP框架施加侧向力前，已经对其框架梁施加了预应力，使框架柱纵筋受拉造成的。两者框架柱纵筋在开裂荷载前，随外荷载的增
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加，应力稍有增大，PFRP框架的开裂荷载比RC框架的稍大。在开裂荷载后，两者的应力都增加较快，当外荷载达到148KN时，RC框架柱纵筋受拉屈服，当外荷载达到154KN时，PFRP框架柱纵筋受拉屈服。
图4-10 框架柱钢筋应力—荷载关系曲线
（4）．框架梁上部纵筋在极限荷载下的应力：
两种框架梁上部纵筋在极限荷载作用下的应力如图4-11、图4-12。从图中可以看出，两种框架梁右侧上部纵筋在极限荷载作用下拉应力最大，RC梁纵筋应力已经达到屈服强度300Mpa；而PFRP梁纵筋应力为400Mpa，约为其极限抗拉强度的1/5。两种框架梁左侧上部纵筋在极限荷载作用下，RC梁纵筋产生压应力269 Mpa，而PFRP梁纵筋压应力为0Mpa，因为模型中没有考虑FRP筋的抗压作用。从总体来看，反映出框架梁上部左侧受压，右侧受拉，与实际受力状态吻合。
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图4-11 极限荷载下RC框架梁上部纵筋应力图
图4-12 极限荷载下PFRP框架梁上部纵筋应力图
（5）．框架梁上部纵筋应力—荷载关系：
两种框架梁上部右侧纵筋的应力—荷载关系曲线如图4-13。从图中可以看
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出， 两者框架梁右侧上部纵筋在开裂荷载前，随外荷载的增加，应力稍有增大，PFRP框架的开裂荷载比RC框架的大，这是因为预应力延缓了混凝土的开裂。在开裂荷载后，两者的应力都增加较快，当外荷载达到100KN时，RC框架梁上部纵筋应力达到300Mpa，受拉屈服，说明RC框架梁上部纵筋屈服要早于RC框架柱纵筋；当外荷载达到PFRP框架的极限荷载时，其梁上部FRP筋应力达到400 Mpa，仍小于其抗拉极限强度。
图4-13 框架梁上部钢筋应力—荷载关系曲线
（6）．框架梁下部纵筋在极限荷载下的应力：
两种框架梁下部纵筋在极限荷载作用下的应力如图4-14、图4-15。从图中可以看出，两种框架梁左侧下部纵筋在极限荷载作用下拉应力最大，RC梁纵筋应力已经达到屈服强度300Mpa；而PFRP梁纵筋应力为904Mpa，约为其极限抗拉强度的1/2。两种框架梁右侧下部纵筋在极限荷载作用下，RC梁纵筋产生压应力300 Mpa，也达到屈服强度；而PFRP梁纵筋产生拉应力为470Mpa，这是因为在侧向力作用前，对梁下部FRP筋已经施加了714 Mpa的预拉力。从总体来看，反映出框架梁下部左侧受拉，右侧受压，与实际受力状态吻合。
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