本文關(guān)鍵詞：考慮屈曲的抗震鋼筋低周疲勞性能研究

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【摘要】：大量震害和試驗(yàn)現(xiàn)象表明,鋼筋混凝土柱縱筋在疲勞破壞前往往已經(jīng)出現(xiàn)較為明顯的屈曲,這就要求柱縱筋應(yīng)同時(shí)具有良好的屈曲受力性能和疲勞受力性能。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)柱縱筋屈曲性能和低周疲勞性能的單獨(dú)研究已經(jīng)較為成熟,但關(guān)于如何在縱筋低周疲勞模型中合理地考慮屈曲效應(yīng)影響的研究成果較少,這就使得目前建立的低周疲勞模型直接用于屈曲鋼筋時(shí)難以準(zhǔn)確。因此建立考慮屈曲的縱筋低周疲勞模型,對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)實(shí)際構(gòu)件中的縱筋疲勞失效時(shí)刻具有重要意義。本文依據(jù)鋼筋疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了不考慮屈曲影響的原始疲勞模型。以O(shè)penSees有限元分析平臺(tái)為基礎(chǔ),通過(guò)模擬試驗(yàn)中屈曲鋼筋的系列循環(huán)加載,提取了鋼筋力-位移曲線、中間截面局部應(yīng)變等相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)鋼筋循環(huán)加載時(shí)中間截面的局部應(yīng)變數(shù)據(jù),先后對(duì)原始疲勞模型進(jìn)行了三次修正,最終得到可直接用鋼筋平均塑性應(yīng)變幅進(jìn)行計(jì)算的修正疲勞模型III。同時(shí),依據(jù)屈曲鋼筋的系列循環(huán)加載試驗(yàn)數(shù)據(jù)和修正疲勞模型III擬合了強(qiáng)度衰減公式。此外,本文還直接基于屈曲鋼筋的平均塑性應(yīng)變幅試驗(yàn)結(jié)果擬合了修正疲勞模型IV。采用本文擬合的修正疲勞模型III和修正疲勞模型IV計(jì)算兩個(gè)不同研究者完成的屈曲鋼筋循環(huán)加載試驗(yàn)中鋼筋的累計(jì)疲勞損傷指數(shù),并基于其中一組屈曲鋼筋循環(huán)加載試驗(yàn)進(jìn)一步分析屈服強(qiáng)度對(duì)屈曲鋼筋疲勞性能的影響,得到了修正疲勞模型III-y和修正疲勞模型IV-y。為了驗(yàn)證本文擬合的修正疲勞模型的有效性,采用修正疲勞模型III-y和修正疲勞模型IV-y計(jì)算柱低周反復(fù)加載試驗(yàn)中柱縱筋的累計(jì)疲勞損傷指數(shù),結(jié)果表明其值接近1.000。此外,采用本文擬合的強(qiáng)度衰減公式計(jì)算循環(huán)加載屈曲鋼筋的強(qiáng)度衰減指數(shù)發(fā)現(xiàn),計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度衰減指數(shù)相近。研究結(jié)果表明,考慮屈曲影響的修正疲勞模型和強(qiáng)度衰減公式對(duì)屈曲鋼筋的低周疲勞性能的計(jì)算結(jié)果有明顯改善,本文建立的修正疲勞模型可相對(duì)更準(zhǔn)確地模擬混凝土構(gòu)件中屈曲鋼筋的低周疲勞性能。本文的創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)合理考慮了屈曲對(duì)鋼筋疲勞性能的影響;(2)建立了屈曲鋼筋循環(huán)受力時(shí)中間截面局部應(yīng)變與鋼筋平均應(yīng)變的聯(lián)系;(3)建立了直接用平均塑性應(yīng)變幅進(jìn)行計(jì)算的修正疲勞模型和強(qiáng)度衰減公式。
【關(guān)鍵詞】：鋼筋混凝土柱 縱筋 疲勞性能 屈曲性能 計(jì)算模型
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU375
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-15
• 1 緒論15-21
• 1.1 引言15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本文研究目的18
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容18-21
• 2 原始疲勞模型介紹及參數(shù)確定21-31
• 2.1 C-M疲勞模型21-23
• 2.2 薛昊飛試驗(yàn)簡(jiǎn)介23-28
• 2.2.1 單調(diào)拉伸試驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果23-25
• 2.2.2 高應(yīng)變低周疲勞試驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果25-28
• 2.3 確定原始疲勞模型參數(shù)28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 3 基于OpenSees對(duì)張吉慶試驗(yàn)的模擬分析31-55
• 3.1 張吉慶試驗(yàn)簡(jiǎn)介31-39
• 3.1.1 試驗(yàn)方案31-34
• 3.1.2 試驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果分析34-39
• 3.2 原始疲勞模型對(duì)屈曲鋼筋的適用性39-42
• 3.3 基于OpenSees對(duì)張吉慶試驗(yàn)的模擬分析42-53
• 3.3.1 OpenSees程序簡(jiǎn)介42-43
• 3.3.2 基于OpenSees程序?qū)埣獞c試驗(yàn)的模擬43-48
• 3.3.3 張吉慶試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果及分析48-53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 4 鋼筋修正疲勞模型55-87
• 4.1 修正疲勞模型I55-61
• 4.1.1 修正疲勞模型I擬合過(guò)程55-59
• 4.1.2 修正疲勞模型I的計(jì)算結(jié)果59-61
• 4.2 修正疲勞模型II61-71
• 4.2.1 修正疲勞模型II擬合過(guò)程62-64
• 4.2.2 修正疲勞模型II的計(jì)算結(jié)果64-71
• 4.3 修正疲勞模型III71-80
• 4.3.1 修正疲勞模型III擬合過(guò)程71-74
• 4.3.2 修正疲勞模型III的計(jì)算結(jié)果74-80
• 4.4 鋼筋強(qiáng)度衰減公式80-82
• 4.5 修正疲勞模型IV82-85
• 4.5.1 直接基于試驗(yàn)結(jié)果的修正疲勞模型IV82-83
• 4.5.2 修正疲勞模型IV的計(jì)算結(jié)果83-85
• 4.6 本章小結(jié)85-87
• 5 考慮屈服強(qiáng)度影響的修正疲勞模型87-105
• 5.1 鄭江峰試驗(yàn)簡(jiǎn)介87-90
• 5.1.1 試驗(yàn)方案87-88
• 5.1.2 試驗(yàn)結(jié)果分析88-90
• 5.2 考慮屈服強(qiáng)度影響的修正疲勞模型擬合方法90-103
• 5.2.1 修正疲勞模型III-y擬合方法90-98
• 5.2.2 修正疲勞模型IV-y擬合方法98-102
• 5.2.3 強(qiáng)度衰減公式驗(yàn)證102-103
• 5.3 本章小結(jié)103-105
• 6 修正疲勞模型的試驗(yàn)校核105-115
• 6.1 鋼筋混凝土柱縱筋屈曲試驗(yàn)簡(jiǎn)介105-109
• 6.1.1 試驗(yàn)方案105-108
• 6.1.2 試驗(yàn)結(jié)果分析108-109
• 6.2 修正疲勞模型III-y驗(yàn)證結(jié)果109-112
• 6.3 修正疲勞模型IV-y驗(yàn)證結(jié)果112-114
• 6.4 本章小結(jié)114-115
• 7 主要結(jié)論與展望115-119
• 7.1 全文總結(jié)115-116
• 7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)116
• 7.3 今后研究展望116-119
• 致謝119-121
• 參考文獻(xiàn)121-123
• 附錄123-140
• A.部分張吉慶試驗(yàn)?zāi)M123-131
• B.鄭江峰試驗(yàn)強(qiáng)度衰減數(shù)據(jù)131-140
• C.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文140

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本文編號(hào)：733966