發(fā)布時間：2020-03-20 22:05

【摘要】：基于強度的設計方法一直是各國規(guī)范主要采用的抗震設計方法,但歷次的地震災害表明,柱足夠的變形能力將能有效地防止結(jié)構(gòu)的倒塌破壞。柱塑性變形能力的實現(xiàn),最通常的做法是在塑性鉸范圍內(nèi)通過施加一定的側(cè)向約束,提高混凝土的極限壓應變,從而使得柱具備相應的變形能力。本文在對已有往復荷載作用下FRP約束鋼筋混凝土柱彎曲破壞模式下塑性鉸長度研究現(xiàn)狀進行綜述分析后,通過數(shù)值模擬研究了碳纖維(Carbon Fiber Reinforced Polymer,簡稱CFRP)布約束鋼筋混凝土柱彎曲破壞模式下塑性鉸長度。首先,采用ABAQUS軟件建立了有限元模型對CFRP約束方形混凝土柱抗震性能模擬分析,通過有限元模擬所得CFRP鋼筋混凝土柱的破壞形態(tài)、滯回曲線等結(jié)果與試驗結(jié)果對比,計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好,驗證了有限元軟件的可行性,確立了合適的有限元模型。其次,以CFRP約束鋼筋混凝土柱作為研究對象,采用ABAQUS有限元軟件通過對CFRP約束鋼筋混凝土柱抗震試驗數(shù)值分析,分析得出對3種不同加固方式中的最優(yōu)加固方式。在最優(yōu)加固方式基礎(chǔ)上進一步研究CFRP布纏繞層數(shù)、軸壓比、剪跨比和混凝土強度對CFRP約束鋼筋混凝土柱抗震性能和塑性鉸長度的影響。最后,在彎曲破壞模式下對CFRP約束鋼筋混凝土柱進行塑性鉸長度進行理論分析。結(jié)合現(xiàn)有的塑性鉸長度計算公式與有限元模擬結(jié)果對比分析,借助統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析驗證,根據(jù)有限元計算出的多組模型結(jié)果采用多元線性回歸的方法給出彎曲破壞模式下CFRP約束鋼筋混凝土柱塑性鉸長度建議公式。
【圖文】：

中提供的混凝土應力應變曲線即可求出材料的受壓損傷因子和受拉損傷因子，可以較好的用于混凝土結(jié)構(gòu)的損傷分析，圖2.2(a)所示。此外，混凝土剛度恢復系數(shù)w對本構(gòu)曲線有較大影響，本文通過試算取拉壓剛度恢復系數(shù)均為0.35。由損傷因子 和剛度恢復系數(shù) 就可以定義混凝土在反復荷載作用下應力應變關(guān)系，如圖2.2(a)所示。混凝土損傷塑性模型中需要分別輸入混凝土的塑性參數(shù)、受壓行為和受拉行為的取值。根據(jù)參考其他文獻中塑性參數(shù)的取值，，將塑性參數(shù)包括膨脹角 取值為

圖 2. 3 CFRP 局部材料方向ig 2. 3 CFRP department material direction圖 2. 4 CFRP 應力-應變曲線Fig 2. 4 CFRP stress-strain curve.3.3 材料屬性有限元模擬采用的是實體模型，模型尺寸在 CFRP 約束鋼筋混凝土柱試驗介已經(jīng)描述，混凝土抗壓強度為 20.1MPa，彈性模量為 3.1×104MPa，具體材料見表 2.1 和 2.2。表 2. 1 鋼筋材料屬性Tab 2. 1 Material properties of reinforcement型號直徑/mm屈服強度/MPa極限強度/MPa彈性模量/MPaHRB400 18 400 540 2.09×105HPB300 8 300 420 2.00×105
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU375.3

【參考文獻】

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本文編號：2592269