發(fā)布時(shí)間：2017-05-17 21:09

  本文關(guān)鍵詞：基于OpenSEES的框架柱抗震性能非線性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：框架柱具備足夠的承載力和延性是保證建筑物在遭受地震作用時(shí)不致倒塌的關(guān)鍵。因此,研究框架柱在往復(fù)荷載作用下的受力性能對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震有重要意義。然而單純的試驗(yàn)會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力等資源,采用數(shù)值模擬的方法可以較全面地揭示框架結(jié)構(gòu)的受力性能,為試驗(yàn)和工程應(yīng)用提供充分的依據(jù)。本文基于有限元OpenSEES主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:(1)基于OpenSEES對(duì)RC柱的抗震試驗(yàn)進(jìn)行非線性分析,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析:采用Concrete02和Steel02以及Saatcioglu箍筋約束混凝土本構(gòu)關(guān)系,建立鋼筋混凝土柱纖維模型能較好地模擬RC柱的滯回性能,其計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果具有較高的吻合度;在采用OpenSEES進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)要考慮P-Δ效應(yīng)對(duì)加載后期剛度退化的影響,并且計(jì)算中積分點(diǎn)數(shù)量宜取為3。(2)基于OpenSEES對(duì)鋼纖維超高強(qiáng)混凝土短柱和PVA纖維超高強(qiáng)混凝土短柱進(jìn)行數(shù)值模擬,與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比后可知:數(shù)值模擬計(jì)算得到的恢復(fù)力曲線、位移延性系數(shù)、等效粘滯阻尼系數(shù)的誤差值均在較小的范圍內(nèi),表明OpenSEES能夠進(jìn)行纖維混凝土構(gòu)件抗震試驗(yàn)的非線性分析;鋼纖維、PVA纖維的摻入能夠改善普通柱的延性,使其位移延性系數(shù)、極限位移角滿足一定的抗震要求,并且隨著纖維含量的增加,其塑性變形和耗能能力也相應(yīng)提高。(3)基于OpenSEES對(duì)UHTCC增強(qiáng)框架柱進(jìn)行數(shù)值模擬,研究其滯回特性、延性和耗能的性能,發(fā)現(xiàn)UHTCC增強(qiáng)框架柱的延性性能和耗能能力明顯增大,可使剪切脆性破壞變成延性較好的塑性破壞形態(tài)。在此基礎(chǔ)上,將模擬值與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證OpenSEES模擬UHTCC材料抗震性能的合理性,并且進(jìn)一步探討了含箍特征值、配筋率、軸壓比等因素對(duì)UHTCC增強(qiáng)框架柱抗震性能的影響,提出UHTCC柱的軸壓比限值可為0.8;在塑性鉸區(qū)域采用UHTCC材料能夠減少約束箍筋和抗剪箍筋的用量。
【關(guān)鍵詞】：框架柱 OpenSEES 超高韌性水泥基材料 非線性分析 抗震性能
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU352.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 RC柱抗震性能的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 RC柱抗震性能試驗(yàn)研究12-13
• 1.2.2 纖維混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究13-14
• 1.2.3 OpenSEES在混凝土柱抗震分析中的應(yīng)用14-16
• 1.3 UHTCC增強(qiáng)框架節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)與數(shù)值模擬對(duì)比分析16-17
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 基于OpenSEES的RC柱非線性有限元分析19-34
• 2.1 OPENSEES建模19-21
• 2.1.1 OpenSEES簡(jiǎn)介19-20
• 2.1.2 建立OpenSEES纖維模型20-21
• 2.1.3 加載制度21
• 2.2 材料本構(gòu)關(guān)系21-27
• 2.2.1 鋼筋本構(gòu)模型21-22
• 2.2.2 混凝土本構(gòu)模型22-24
• 2.2.3 箍筋約束混凝土本構(gòu)模型24-25
• 2.2.4 基于不同本構(gòu)模型的混凝土柱RC-1 數(shù)值計(jì)算25-27
• 2.3 基于OPENSEES的RC柱試件計(jì)算結(jié)果分析27-31
• 2.3.1 滯回曲線27-28
• 2.3.2 骨架曲線28-30
• 2.3.3 誤差分析30-31
• 2.4 數(shù)值模擬影響因素分析31-33
• 2.4.1 P-Δ效應(yīng)31-32
• 2.4.2 積分點(diǎn)數(shù)量32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 OpenSEES在纖維高強(qiáng)混凝土框架柱抗震性能中的應(yīng)用34-49
• 3.1 引言34-35
• 3.2 OPENSEES建模35-36
• 3.2.1 試件概況35
• 3.2.2 邊界條件35
• 3.2.3 模型簡(jiǎn)化與加載制度35-36
• 3.3 鋼纖維超高強(qiáng)混凝土短柱數(shù)值模擬36-43
• 3.3.1 試驗(yàn)參數(shù)36-37
• 3.3.2 滯回特性37-39
• 3.3.3 延性分析39-41
• 3.3.4 耗能能力41-43
• 3.4 高彈模PVA纖維超高強(qiáng)混凝土短柱數(shù)值模擬43-48
• 3.4.1 試驗(yàn)參數(shù)43-44
• 3.4.2 滯回特性44-46
• 3.4.3 延性分析46-47
• 3.4.4 耗能能力47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 UHTCC增強(qiáng)框架柱抗震性能影響因素分析49-69
• 4.1 UHTCC材料性能49-52
• 4.2 基于OPENSEES的UHTCC增強(qiáng)框架柱的數(shù)值模擬52-57
• 4.2.1 試件設(shè)計(jì)52
• 4.2.2 材料參數(shù)52-53
• 4.2.3 本構(gòu)關(guān)系53-54
• 4.2.4 滯回特性54-56
• 4.2.5 延性與耗能分析56-57
• 4.3 UHTCC增強(qiáng)框架柱理論值與模擬值的對(duì)比57-59
• 4.4 含箍特征值的影響59-61
• 4.4.1 材料參數(shù)59-60
• 4.4.2 低周往復(fù)分析60-61
• 4.4.3 推覆分析61
• 4.5 配筋率的影響61-63
• 4.5.1 材料參數(shù)62
• 4.5.2 低周往復(fù)分析62-63
• 4.5.3 推覆分析63
• 4.6 軸壓比的影響63-65
• 4.6.1 材料參數(shù)64
• 4.6.2 推覆分析64-65
• 4.7 塑性鉸區(qū)域采用UHTCC增強(qiáng)框架柱的數(shù)值模擬65-67
• 4.7.1 塑性鉸區(qū)域的長(zhǎng)度66
• 4.7.2 材料參數(shù)66
• 4.7.3 推覆分析66-67
• 4.8 本章小結(jié)67-69
• 第5章 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 結(jié)論69-70
• 5.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-77
• 附錄1：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77

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