既有混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能和評(píng)估.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)在建成投入使用后,其力學(xué)性能會(huì)隨著服役時(shí)間的推移而劣化,從而產(chǎn)生耐久性損傷。針對(duì)目前抗震研究沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)耐久性損傷的現(xiàn)狀,本文從影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性損傷的主要因素——鋼筋銹蝕出發(fā),進(jìn)行了銹蝕鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件的反復(fù)加載試驗(yàn),建立了銹蝕鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件的恢復(fù)力模型,編制了考慮鋼筋銹蝕的框架結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析計(jì)算程序,對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在不同銹蝕率下的地震反應(yīng)進(jìn)行了分析,探討了既有混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能和地震損傷評(píng)估等問(wèn)題

2、。
　　本文首先對(duì)既有混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生耐久性損傷的因素以及損傷結(jié)構(gòu)材料與構(gòu)件的力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)和分析,提出了用衰減函數(shù)定義的既有混凝土結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能和構(gòu)件的抗力模型,并考慮了與現(xiàn)行規(guī)范的銜接。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)整體耐久性損傷指數(shù)的定義和計(jì)算,提出了用耐久性損傷指數(shù)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐久性評(píng)定的方法。利用自然暴露、干濕交替和電化學(xué)快速銹蝕等多種方法制作了17根銹蝕鋼筋混凝土試件,分別進(jìn)行了四種軸壓比下的低周反復(fù)加載試

3、驗(yàn),試驗(yàn)研究了鋼筋銹蝕對(duì)試件的滯回曲線、強(qiáng)度、剛度、變形和耗能等抗震性能的影響,分析了銹蝕鋼筋混凝土壓彎試件的恢復(fù)力特性,探討了鋼筋銹蝕對(duì)構(gòu)件剛度和延性系數(shù)的影響以及剛度退化與構(gòu)件鋼筋銹蝕損傷的關(guān)系。討論了上述要素對(duì)既有混凝土框架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算參數(shù)的影響。在試驗(yàn)研究和現(xiàn)有鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件恢復(fù)力模型研究成果的基礎(chǔ)上，給出了銹蝕鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件屈服剪力和屈服位移、極限剪力和極限位移、破壞剪力和破壞位移與鋼筋銹蝕量及軸壓比的統(tǒng)計(jì)關(guān)系,從而

4、建立了銹蝕鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件的恢復(fù)力模型。利用已有文獻(xiàn)資料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果吻合較好。參考現(xiàn)有的研究成果,建立了銹蝕鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析模型,編制了考慮鋼筋銹蝕的混凝土平面框架結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析計(jì)算程序 XSHPK。利用該程序?qū)︿摻罨炷量蚣茉诓煌P蝕率下的地震反應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果顯示,損傷結(jié)構(gòu)的抗震性能降低嚴(yán)重。采用基于功能(鋼筋銹蝕率)/位移的能力譜方法(Pushover分析方法)對(duì)銹蝕鋼筋混凝土框架的抗