ECC-BFRP筋复合加固既有人防剪力墙的抗冲击性能研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20251128.014

复合材料科学与工程 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (11): 110-121.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20251128.014

ECC-BFRP筋复合加固既有人防剪力墙的抗冲击性能研究

王冲¹, 梁海志^1*, 陈文龙², 解敬儒¹, 金祖权¹, 叶海宾³

1.青岛理工大学土木工程学院,青岛 266525;
2.齐鲁理工学院土木工程学院,济南 250000;
3.中海油(广东)新能源工程设计有限公司,湛江 524000

收稿日期:2024-09-04 出版日期:2025-11-28 发布日期:2025-12-24
通讯作者: 梁海志(1984—)男,博士,讲师,硕士生导师,主要从事人防工程结构防护方面的研究,lianghaizhi@qut.edu.cn。
作者简介:王冲(2000—)男,硕士研究生,主要从事ECC-BFRP加固方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金联合基金项目(U2106221)

Research on the impact resistance performance of ECC-BFRP reinforced composite shear wall for civil defense

WANG Chong¹, LIANG Haizhi^1*, CHEN Wenlong², XIE Jingru¹, JIN Zuquan¹, YE Haibin³

1. School of Civil Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao 266525, China;
2. School of Civil Engineering, Qilu Institute of Technology, Jinan 250000, China;
3. CNOOC (Guangdong) New Energy Engineering Design Co., Ltd., Zhanjiang 524000, China

Received:2024-09-04 Online:2025-11-28 Published:2025-12-24

摘要/Abstract

摘要： 为探究工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)与玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)筋复合加固既有人防工程剪力墙的抗冲击性能,对加固后的人防墙开展了冲击试验,同时采用有限元软件ABAQUS,基于已有的试验进行数值模拟。通过与试验结果对比,验证了有限元模型的准确性,进一步分析了荷载等级、ECC厚度等对墙体抗冲击性能的影响。研究表明,随着ECC厚度的增加,整体抗弯刚度以及承载力均得到较大提升,有效控制并延后混凝土开裂时间,降低墙体刚度下降速率。ECC-BFRP筋加固方式能有效提升人防墙体抗冲击能力,为人防工程升级改造提供技术支持。

关键词: 人防工程剪力墙, 抗冲击性能, 冲击试验, 有限元分析, 工程水泥基复合材料, BFRP筋

Abstract: In order to investigate the impact resistance of shear wall reinforced with engineered cementitious composite (ECC) and basalt fiber reinforced polymer (BFRP) reinforcement, an impact test was carried out on the reinforced human defense wall. The impact test was carried out on the reinforced human defense wall, and the finite element software ABAQUS was used to carry out numerical simulation based on the existing test at the same time. The accuracy of the numerical model was verified by comparing it with experimental results, and the influence of load levels and ECC thickness on the wall’s impact resistance performance was further analyzed. The results show that both the overall flexural stiffness and bearing capacity are significantly improved with the increase in ECC thickness. The concrete cracking is effectively controlled, and the rate of stiffness decline is reduced too. It can be concluded that the reinforcement method using ECC-BFRP can greatly enhance the impact resistance of the air defense walls, which will provide technical support for the structure upgrade of civil air defense projects.

Key words: civil air defense shear wall, impact resistance, impact test, FEA, ECC, BFRP bars

中图分类号:

TB332

王冲, 梁海志, 陈文龙, 解敬儒, 金祖权, 叶海宾. ECC-BFRP筋复合加固既有人防剪力墙的抗冲击性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2025, 0(11): 110-121.

WANG Chong, LIANG Haizhi, CHEN Wenlong, XIE Jingru, JIN Zuquan, YE Haibin. Research on the impact resistance performance of ECC-BFRP reinforced composite shear wall for civil defense[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2025, 0(11): 110-121.

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ECC-BFRP筋复合加固既有人防剪力墙的抗冲击性能研究

Research on the impact resistance performance of ECC-BFRP reinforced composite shear wall for civil defense

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