鋼筋混凝土柱抗震性能試驗及優(yōu)化模擬分析.pdf

1、鋼筋混凝土柱作為混凝土框架結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件，它既承擔著豎向荷載又承擔著水平荷載。柱的破壞容易造成整個結(jié)構(gòu)的破壞。因此，準確預(yù)測地震作用下鋼筋混凝土柱的受力性能及其縱筋屈服以后的變形性能，特別是峰值荷載以后的承載力、剛度退化特征，對評估結(jié)構(gòu)的震害程度和安全性具有重要意義。
　　 本文主要研究工作及所取得的結(jié)論：
　　 ①對兩個懸臂柱進行了低周反復(fù)加載試驗，考察了縱筋強度等級、軸壓比對試件抗震性能的影響，同時量測了柱端塑性鉸

2、區(qū)的彎曲變形、剪切變形以及縱筋粘結(jié)滑移變形，得到了各個試件的水平力-柱頂側(cè)移、水平力-彎曲轉(zhuǎn)角、水平力-剪切角以及水平力-滑移轉(zhuǎn)角滯回關(guān)系，并通過對數(shù)據(jù)的整理計算、分析了三種變形對柱頂側(cè)移的貢獻。
　　 ②在數(shù)值模擬分析時，為了能比較準確地預(yù)測試件的水平力-柱頂側(cè)移滯回關(guān)系，本文在OpenSees中就其所提供的各種約束混凝土模型和鋼筋模型進行了對比，同時考察了積分點數(shù)量和纖維劃分數(shù)目對計算精度的影響方式，獲得了單個構(gòu)件的優(yōu)化模型

3、化方法。
　　 ③在獲得的單個構(gòu)件的優(yōu)化模型化方法基礎(chǔ)之上，通過引入可以考慮屈曲及疲勞損傷的鋼筋本構(gòu)模型，分別對八根鋼筋混凝土懸臂柱進行了進一步優(yōu)化的數(shù)值模擬。經(jīng)過對比分析，本文發(fā)現(xiàn)，對于軸壓比較小的試件，考慮了縱筋屈曲及疲勞損傷的模擬結(jié)果明顯減小了對各目標位移處試件的水平承載力的預(yù)測值與試驗實測值之間的差異，對試件的捏縮效應(yīng)的模擬也取得了不錯的效果；對于軸壓比較大的試件，考慮縱筋屈曲及疲勞損傷的模擬雖未能準確地預(yù)測各目標位移處