【摘要】：基于前期RC框架及CFRP布加固完好RC框架的水平低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究,采用有限元分析軟件SAP2000對(duì)該試驗(yàn)進(jìn)行了Pushover分析,結(jié)果表明模擬結(jié)果與試驗(yàn)值基本相符。以此為基礎(chǔ),通過(guò)定義材料的彈性模量來(lái)表達(dá)RC框架的損傷程度,從而建立CFRP布加固損傷RC框架結(jié)構(gòu)的有限元分析模型,繼而對(duì)該模型進(jìn)行了Pushover分析,研究CFRP布加固損傷RC框架結(jié)構(gòu)的抗震性能,驗(yàn)證了所提分析方法的可行性與合理性。
【圖文】：

墑迪植煌嘣た魷碌慕峁剮閱芊治觶嘭讜甲試礎(chǔ)Ｒ虼耍嗵疚慕岷峽翁庾榍捌?的CFＲP布加固ＲC框架試驗(yàn)研究，采用SAP2000對(duì)試驗(yàn)框架進(jìn)行Pushover分析，通過(guò)試驗(yàn)與仿真結(jié)果比較，驗(yàn)證有限元分析的合理性，并以此為基礎(chǔ)，開展CFＲP加固損傷ＲC框架抗震性能的研究。1ＲC框架試驗(yàn)及Pushover分析1．1ＲC框架水平低周反復(fù)試驗(yàn)概況［8］某兩層工業(yè)廠房，柱網(wǎng)尺寸:6m×6m，層高:5．1m，梁:600mm×350mm，柱:500mm×400mm，并按9度抗震設(shè)防烈度、二類場(chǎng)地設(shè)計(jì)截面和配筋。然后采用1∶3進(jìn)行縮尺制作試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀幪?hào)為KJ－1(截面和配筋如圖1所示)。對(duì)所制試件KJ－1進(jìn)行水平低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，其結(jié)果如表1所示。圖1框架模型詳圖Fig．1Detaildrawingofframemodel圖2KJ－1的Pushover分析結(jié)果Fig．2PushoveranalysisresultsofSpecimenKJ－11．2KJ－1模型建立對(duì)KJ－1試驗(yàn)進(jìn)行仿真分析。采用SAP2000，建立其有限元計(jì)算模型，其中，模型幾何尺寸、配筋及材料選用均按圖1所示選用;單元類型為框架桿單元，并將支座設(shè)為全約束;混凝土和鋼筋的本構(gòu)關(guān)系依據(jù)GB50010—2010規(guī)范采用，梁與柱的塑性鉸分別采用PM3鉸和PMM鉸。1．3KJ－1結(jié)果分析圖2為KJ－1的Pushover分析結(jié)果，其顯示了KJ－1的塑性鉸形成與發(fā)展過(guò)程。從圖2可以看出，框架梁的左端首先出現(xiàn)塑性鉸，接著梁端和柱端均出現(xiàn)塑性鉸，此時(shí)(Step2)框架形成機(jī)構(gòu)體系;當(dāng)計(jì)算至Step9時(shí)梁兩端塑性鉸達(dá)到“生命安全”狀態(tài);計(jì)算至Step10時(shí)梁左端和右柱下端塑性鉸達(dá)到極限狀態(tài)，表明框架結(jié)構(gòu)即將倒塌。表2為KJ－1的pushover計(jì)算結(jié)果。其與試驗(yàn)結(jié)果比較可知，仿真模擬塑性鉸的出現(xiàn)位置與試驗(yàn)結(jié)果基本相符，但其出現(xiàn)順序不同。試驗(yàn)顯示塑性鉸先出現(xiàn)在框架柱端而后是梁端。而計(jì)算模擬結(jié)果表現(xiàn)為梁端先出現(xiàn)塑性鉸而后是柱端。分析

行Pushover分析，通過(guò)試驗(yàn)與仿真結(jié)果比較，驗(yàn)證有限元分析的合理性，并以此為基礎(chǔ)，開展CFＲP加固損傷ＲC框架抗震性能的研究。1ＲC框架試驗(yàn)及Pushover分析1．1ＲC框架水平低周反復(fù)試驗(yàn)概況［8］某兩層工業(yè)廠房，柱網(wǎng)尺寸:6m×6m，層高:5．1m，梁:600mm×350mm，柱:500mm×400mm，并按9度抗震設(shè)防烈度、二類場(chǎng)地設(shè)計(jì)截面和配筋。然后采用1∶3進(jìn)行縮尺制作試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀幪?hào)為KJ－1(截面和配筋如圖1所示)。對(duì)所制試件KJ－1進(jìn)行水平低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，其結(jié)果如表1所示。圖1框架模型詳圖Fig．1Detaildrawingofframemodel圖2KJ－1的Pushover分析結(jié)果Fig．2PushoveranalysisresultsofSpecimenKJ－11．2KJ－1模型建立對(duì)KJ－1試驗(yàn)進(jìn)行仿真分析。采用SAP2000，建立其有限元計(jì)算模型，其中，模型幾何尺寸、配筋及材料選用均按圖1所示選用;單元類型為框架桿單元，并將支座設(shè)為全約束;混凝土和鋼筋的本構(gòu)關(guān)系依據(jù)GB50010—2010規(guī)范采用，梁與柱的塑性鉸分別采用PM3鉸和PMM鉸。1．3KJ－1結(jié)果分析圖2為KJ－1的Pushover分析結(jié)果，其顯示了KJ－1的塑性鉸形成與發(fā)展過(guò)程。從圖2可以看出，框架梁的左端首先出現(xiàn)塑性鉸，接著梁端和柱端均出現(xiàn)塑性鉸，此時(shí)(Step2)框架形成機(jī)構(gòu)體系;當(dāng)計(jì)算至Step9時(shí)梁兩端塑性鉸達(dá)到“生命安全”狀態(tài);計(jì)算至Step10時(shí)梁左端和右柱下端塑性鉸達(dá)到極限狀態(tài)，表明框架結(jié)構(gòu)即將倒塌。表2為KJ－1的pushover計(jì)算結(jié)果。其與試驗(yàn)結(jié)果比較可知，仿真模擬塑性鉸的出現(xiàn)位置與試驗(yàn)結(jié)果基本相符，但其出現(xiàn)順序不同。試驗(yàn)顯示塑性鉸先出現(xiàn)在框架柱端而后是梁端。而計(jì)算模擬結(jié)果表現(xiàn)為梁端先出現(xiàn)塑性鉸而后是柱端。分析原因:試驗(yàn)中作動(dòng)器和框架梁之間由于拉桿的存在，其相當(dāng)于對(duì)框架梁施加了預(yù)應(yīng)力作用，從而導(dǎo)致試驗(yàn)過(guò)程中塑性鉸先出現(xiàn)在框架柱?
【作者單位】： 鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院;中信重工機(jī)械股份有限公司;
【基金】：河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目(15A560001) 鄭州市科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(153PKJGG142)
【分類號(hào)】：TU375.4

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本文編號(hào)：2533184