鋼筋混凝土柱非線性變形分解試驗及模擬.pdf

1、在近年來世界各地的幾次大地震中，鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)有相當(dāng)一部分柱發(fā)生破壞，其位置大多處于柱端。鋼筋混凝土柱是建筑結(jié)構(gòu)中十分重要的構(gòu)件，它既要承擔(dān)豎向荷載又要抵抗水平荷載。柱的破壞容易使結(jié)構(gòu)發(fā)生整體破壞。因此，對于地震作用下鋼筋混凝土柱的非線性變形能力的研究有著十分重要的意義。
　　 本文主要研究工作及所取得的結(jié)論：
　　 ①本文對四根鋼筋混凝土柱（其中兩根柱剪跨比為3，另外兩根柱剪跨比為2.1）進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗，考察了

2、軸壓比、剪跨比等因素對試件非線性變形能力的影響，同時量測了在不同軸壓比、剪跨比下試件塑性鉸區(qū)彎曲變形、剪切變形以及縱筋粘結(jié)滑移三部分變形。根據(jù)試驗結(jié)果得到了四個試件頂點(diǎn)力與頂點(diǎn)位移的滯回關(guān)系、頂點(diǎn)力與塑性鉸區(qū)彎曲轉(zhuǎn)角的關(guān)系、頂點(diǎn)力與滑移引起的固端轉(zhuǎn)角的關(guān)系以及頂點(diǎn)力與剪切角的關(guān)系。
　　 ②本文量測了試件塑性鉸區(qū)彎曲變形、剪切變形以及縱筋粘結(jié)滑移，經(jīng)過分析得到了三部分變形的比例組成以及對柱頂側(cè)移的貢獻(xiàn)比例。其中彎曲變形對柱頂側(cè)移

3、的貢獻(xiàn)最大，基本處在50％以上，縱筋粘結(jié)滑移對柱頂側(cè)移的貢獻(xiàn)次之，處在20％～40％之間，剪切變形對柱頂側(cè)移的貢獻(xiàn)最小，對于剪跨比為3的試件而言，剪切變形所占的比例是在10％左右，對于剪跨比為2.1的試件而言，軸壓比為0.1 時，剪切變形所占的比例在10％～30％之間；軸壓比為0.3 時，剪切變形所占的比例處于10％以內(nèi)。
　　 ③根據(jù)高文生給出的滑移材料本構(gòu)定參方法，本文確定了四根鋼筋混凝土柱的滑移本構(gòu)參數(shù)的取值，進(jìn)而在Ope

4、nSees 中對所完成的四根鋼筋混凝土進(jìn)行了模擬（考慮縱筋粘結(jié)滑移的影響），通過模擬結(jié)果與試驗結(jié)果的對比分析，本文發(fā)現(xiàn)試件承載力模擬值與試驗值誤差多數(shù)集中在10％左右，能比較好的反映試件的承載力水平。對于模擬出塑性鉸區(qū)彎曲轉(zhuǎn)角與試驗值對比誤差多數(shù)處于30％以內(nèi)，滑移引起的固端轉(zhuǎn)角與試驗值對比誤差多數(shù)處于30％以上。
　　 ④為了考慮剪切效應(yīng)的影響，本文在OpenSees 中探索性地對兩根小剪跨比柱（2.1 l=）實現(xiàn)了考慮剪切效