低周反復(fù)水平荷載作用下方鋼管混凝土柱損傷模型的研究.pdf

1、建筑物在地震作用下將受到不同程度的損傷和破壞,但這種破壞并不是一次就完成的,而通常是由于結(jié)構(gòu)的損傷累積到一定程度后引起的.由于經(jīng)濟(jì)的原因,建筑物的抗震設(shè)計(jì)遵循"大震不倒,中震可修,小震不壞"的原則,即要求結(jié)構(gòu)在地震作用才,允許產(chǎn)生一定的損傷.結(jié)構(gòu)的損傷累積無(wú)疑將對(duì)建筑物在后續(xù)服役期中的抗力和剩余壽命產(chǎn)生重要影響.然而,由于問(wèn)題的復(fù)雜性和人類認(rèn)識(shí)的局限性,迄今為止,人們對(duì)于鋼管混凝土(本文記為CFT--Concrete Filled st

2、eel Tube)框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中較少考慮到結(jié)構(gòu)損傷累積的影響.因此,考慮CFT柱在地震作用下?lián)p傷累積效應(yīng),對(duì)提高CFT框架結(jié)構(gòu)的抗震能力和充分發(fā)揮其力學(xué)性能都有很大的意義.
　　 CFT框架結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)體系,憑借其良好的抗震性能、較高的承載能力、顯著的經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn),在高層、大跨結(jié)構(gòu)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用.但是,長(zhǎng)久以來(lái),對(duì)于CFT的研究只側(cè)重于結(jié)構(gòu)本身受力性和框架整體性能,少有對(duì)地震力作用下CFT構(gòu)件損傷性能的研究,至

3、于關(guān)于地震作用下CFT柱損傷模型的研究則更是少之又少.
　　 地震力作用下CFT柱損傷模型的確定,是制定合理的CFT框架整體屈服機(jī)制的重要基礎(chǔ)之一.本課題利用計(jì)算機(jī)模擬與實(shí)驗(yàn)的途徑,試題取地震作用下CFT柱的損傷模型,期望可以清晰了解CFT柱在水平反復(fù)荷載作用下的損傷狀態(tài),為合理設(shè)計(jì)CFT框架結(jié)構(gòu)創(chuàng)造基礎(chǔ)性條件和理論保證.
　　 為實(shí)現(xiàn)地震作用下CFT柱損傷模型的普適性,本文在對(duì)這一領(lǐng)域現(xiàn)有的研究成果比較分析的基礎(chǔ)上,利

4、用有限元軟件abaqus，結(jié)合試驗(yàn),模擬并研究了不同參數(shù)控制下,例如:幅厚比(D/t)、長(zhǎng)細(xì)比(λ)和軸亞比(n),CFT柱的屈服位移與累積位移、屈服能量與累積耗能之間的關(guān)系,進(jìn)而通過(guò)合理地公式模型擬合得到損傷因子α,β.
　　 一旦正確確立了CFT柱在地震力作用下的損傷模型,那么就能夠準(zhǔn)確地描述了構(gòu)件從未損傷到完全損傷過(guò)程中構(gòu)件的損傷程度,為更充分利用CFT的力學(xué)性能和抗震性能提供了理論保證,使CFT框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更為安全、經(jīng)