近日，土木工程材料实验室顺利完成超强钢筋单轴本构关系测试试验，项目由我院蔡忠奎副教授课题组牵头，由国家自然科学基金项目“FRP约束混合配筋桥墩基于可恢复性的抗震设计方法研究（51908283）”资助支持。

我国是世界上自然灾害（地震、洪水、台风等）最为严重的国家之一，频发的自然灾害对重要设施结构的承载能力和自复位能力提出了严峻挑战，然而现代化城市集群对灾后快速恢复能力的需求却在日益增长。超强钢筋指屈服强度大于700MPa的新型钢筋材料，其科学应用可显著提高工程结构的自复位能力和抗灾韧性，对保障医院、学校、指挥中心等重要设施结构的灾后功能可提供有效新策略和可靠新措施。

该试验项目对700MPa~1200MPa级的超强钢筋开展了单调和往复加载测试，考察了不同工况下超强钢筋拉伸断裂方式、受压屈曲及往复拉压加载时的屈曲断裂现象，揭示了超强钢筋本构关系与普通热轧带肋钢筋（低于400MPa级）的显著区别，明确了强度等级、钢筋直径、加载制度以及长细比等参数对超强钢筋屈服平台、加卸载规则等本构曲线特征和主要性能指标的影响规律。基于本构关系试验研究，课题组建立了超强钢筋本构关系及往复拉压加卸载规则，提出了单轴本构关系理论模型，并基于Fortran语言对ABAQUS平台进行二次开发，实现上述超强钢筋本构模型在复杂结构分析中的应用。

此项测试研究工作可持续推动超强钢筋材料在混合配筋混凝土结构、混合强度钢锚杆支护结构等工程设施载体中的应用基础研究，目前正依托香港地铁“東涌綫延綫東涌西站及隧道建造工程”项目开展超强钢筋在隧道施工支护结构中的应用研究。

蔡忠奎副教授，现任土木学院防灾减灾工程系主任，兼任江苏省复合材料学会理事，江苏省力学学会动力学与控制专委会委员，中国建筑学会新材料结构委员会成员。蔡忠奎副教授课题组主要从事预制装配式结构、新材料与新型结构以及结构防灾韧性研究。

供稿：蔡忠奎、徐锋    审核：张涛、方海、杨会峰

图1：超强钢筋本构加载试验

图2：超强钢筋试验本构曲线代表性结果