結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)結(jié)果表明,鋼筋混凝土（RC）框架構(gòu)件在地震作用下由鋼筋滑移效應(yīng)引起的變形可占總變形的30%以上。對(duì)于低軸壓比構(gòu)件,該變形甚至與彎曲變形比重相當(dāng)。因此,此鋼筋滑移效應(yīng)在RC框架結(jié)構(gòu)的抗震有限元分析中不容忽視。在RC結(jié)構(gòu)的抗震傳統(tǒng)有限元分析中模擬鋼筋滑移效應(yīng)需要額外增加單元（彈簧單元或零長度截面單元等）,這往往造成單元數(shù)量過多,數(shù)值分析耗時(shí),求解難以收斂以及建模過于繁瑣等一系列問題。本文提出了考慮鋼筋滑移效應(yīng)的纖維模型,建立了模擬RC構(gòu)件中鋼筋滑移效應(yīng)的抗震分析高效模擬方法,并初步考察了鋼筋滑移效應(yīng)對(duì)RC框架結(jié)構(gòu)抗震能力的影響。主要研究工作和成果如下:（1）假定將RC構(gòu)件的鋼筋滑移效應(yīng)等效到鋼筋應(yīng)變中,建立了考慮滑移效應(yīng)的鋼筋應(yīng)變計(jì)算式,進(jìn)一步提出了考慮鋼筋滑移效應(yīng)的雙線性鋼筋應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)模型,該模型可考慮混凝土軸心抗壓強(qiáng)度、鋼筋直徑、鋼筋屈服強(qiáng)度和構(gòu)件截面高度對(duì)RC構(gòu)件中鋼筋滑移效應(yīng)的影響。隨后提出了考慮鋼筋滑移效應(yīng)的纖維模型,由此便建立了以纖維模型為基礎(chǔ)的RC結(jié)構(gòu)考慮鋼筋滑移效應(yīng)的抗震分析高效模擬方法。（2）選取了48根不同設(shè)計(jì)參數(shù)的RC柱,采用多尺度試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所提考慮鋼筋... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

粘結(jié)應(yīng)力計(jì)算模型

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文26擬；第部分采用OpenSees的MinMax材料進(jìn)行模擬；第部分采用OpenSees的Hysteretic材料進(jìn)行模擬。3.3.2水平荷載-位移反應(yīng)對(duì)比圖3.3所示為模型模擬結(jié)果與Saatcioglu試驗(yàn)結(jié)果[10]的對(duì)比。由圖3.3（a）可看到，所提纖維模型模擬的RC柱剛度與試驗(yàn)結(jié)果顯示出很好的一致性，而傳統(tǒng)纖維模型明顯高估了柱的剛度，零長度纖維模型則稍微高估了柱的剛度。其中正負(fù)向加載時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果差別較大，可能是試驗(yàn)加載時(shí)柱腳產(chǎn)生了偏移。從圖3.3（b–c）可看到，傳統(tǒng)纖維模型模擬的RC柱剛度比試驗(yàn)結(jié)果偏大，所提纖維模型和零長度纖維模型則稍微高估了RC柱的剛度，這可能是因?yàn)槟Ｐ椭形纯紤]柱剪切變形影響。由于RC柱剪切變形的貢獻(xiàn)不是本文的主要內(nèi)容，因此在以上三個(gè)模型中均未考慮剪切變形影響。由圖3.3（d）可看到，所提纖維模型與零長度纖維模型的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的吻合程度較好。（a）試件U1（b）試件U2（c）試件U3（d）試件U4圖3.3模型模擬結(jié)果與Saatcioglu試驗(yàn)結(jié)果[10]對(duì)比

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文27圖3.4所示為模型模擬結(jié)果與Sezen試驗(yàn)結(jié)果[4]的對(duì)比。由圖3.4（a）可以看到，所提纖維模型和零長度纖維模型略微高估了RC柱的剛度，傳統(tǒng)纖維模型則大大高估了RC柱的剛度。對(duì)于中小軸壓比的情況，三個(gè)模型分別與Saatcioglu試驗(yàn)[10]和與Sezen試驗(yàn)[4]對(duì)比結(jié)果的規(guī)律大致相同。但是，從圖3.4（b）可以看出在軸壓比為0.6時(shí)，三個(gè)模型的承載力與剛度都明顯大于試驗(yàn)結(jié)果。原因是在高軸壓比情況下，混凝土框架柱往往發(fā)生由混凝土率先壓潰而導(dǎo)致的小偏壓破壞，從而鋼筋應(yīng)力較小并未達(dá)到其屈服強(qiáng)度，由于鋼筋滑移現(xiàn)象主要發(fā)生于鋼筋屈服之后[64]，因此構(gòu)件在小偏壓破壞下鋼筋滑移效應(yīng)并不突出。此外，由圖3.4（b）可看到所提纖維模型與傳統(tǒng)纖維模型的水平荷載-位移反應(yīng)曲線除了峰值點(diǎn)附近外，其余基本較為接近，表明傳統(tǒng)纖維模型為本文所提纖維模型的一種特殊情況。在低軸壓比下，傳統(tǒng)纖維模型只能模擬構(gòu)件彎曲變形，所提纖維模型可模擬構(gòu)件彎曲變形和鋼筋滑移變形。在高軸壓比下，隨著軸壓比的增大，鋼筋滑移效應(yīng)并不突出，所提纖維模型逐步退化為傳統(tǒng)纖維模型。因此，可以認(rèn)為傳統(tǒng)纖維模型為所提纖維模型在構(gòu)件高軸壓比時(shí)的一種特殊情況。（a）試件S1（b）試件S2圖3.4模型模擬結(jié)果與Sezen試驗(yàn)結(jié)果[4]對(duì)比圖3.5所示為模型模擬結(jié)果與Lynn試驗(yàn)結(jié)果[13]的對(duì)比。由圖3.5（a-b）可以看到，所提纖維模型和零長度纖維模型的模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合精度較好。從圖3.5（c-d）可以看出，在中等軸壓比為0.26的情況下，傳統(tǒng)纖維模型仍然高估了RC柱的剛度，而所提纖維模型和零長度纖維模型則稍微高估了RC柱的剛度。圖3.6（a）和（b-d）所示分別為模型模擬結(jié)果與Kawashima試驗(yàn)結(jié)果[72]和Lehman試驗(yàn)結(jié)果[17]的對(duì)比。總體而言，在RC柱承?

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3507028