【摘要】：柱作為建筑結(jié)構(gòu)中主要的承重構(gòu)件之一,地震中若發(fā)生損壞會給整個建筑物造成重大的安全隱患。傳統(tǒng)建筑物柱構(gòu)件采用普通鋼筋作為受力筋,在荷載較大時會造成設(shè)計出的柱構(gòu)件截面較大,影響建筑物美觀和使用空間的同時,也消耗了過多的鋼筋,影響施工進度和柱構(gòu)件的質(zhì)量。配置高強鋼筋,不僅可以提高柱的承載力減小柱截面尺寸而且能減少鋼筋的消耗量降低建筑物的造價。本文對高強鋼筋混凝土柱的抗震性能進行綜合分析并為推廣其在工程實際中的應用提供理論依據(jù)。文中設(shè)計了十二根鋼筋混凝土柱,利用ABAQUS軟件對其在水平反復荷載作用下進行數(shù)值模擬分析,并與鋼筋混凝土試驗柱典型破壞形態(tài)進行對比,比較不同軸壓比、縱筋強度、箍筋間距、混凝土強度等級、箍筋形式以及箍筋強度對柱構(gòu)件破壞形態(tài)、承載力、延性性能、剛度退化和耗能能力的影響。并對比分析在同等條件下,配置高強鋼筋與配置普通鋼筋混凝土柱抗震性能的差別。研究表明配置高強鋼筋可改善柱構(gòu)件的滯回性能、延性性能和耗能能力;與普通鋼筋混凝土柱相比,縱筋和箍筋均采用高強鋼筋時,滯回性能和延性性能更佳,同時可提高柱構(gòu)件的極限承載力。配置高強箍筋時,提高箍筋對核心混凝土的約束作用,可顯著提高其滯回性能、延性性能和耗能能力,對柱的承載力也有所提高。與普通鋼筋混凝土柱相比,采用高強鋼筋對柱的破壞模式影響較小但柱在破壞時,累積殘余變形值更大。為了使模擬分析結(jié)果更加精確,文中通過調(diào)用PQ-Fibe中的USTEEL02子程序來模擬鋼筋混凝土界面的粘結(jié)滑移并考慮了ABAQUS軟件中的滯回規(guī)則,推導出了適用于ABAQUS軟件計算的混凝土損傷因子計算公式。對鋼筋和混凝土本構(gòu)的選取、單元選取、網(wǎng)格劃分、加載制度以及破壞準則的確定進行詳細論述和驗證。在驗證的基礎(chǔ)上,對高強鋼筋混凝土柱的抗震性能開展數(shù)值模擬分析。
【圖文】：

第二章 有限元分析軟件及模型參數(shù)的選取土的非線性行為[33]。該模型將實際混凝土構(gòu)件在荷簡化為均勻化裂縫，適用于對混凝土材料開裂行為模型假定混凝土為各向同性材料來模擬混凝土在荷 Standard 和 Explicit 兩大求解模塊，可用于模擬混情況，同時考慮了由于拉、壓塑性應變導致的彈性剛度的恢復以及混凝土材料在荷載作用下裂縫的開。AQUS 中的混凝土彌散開裂模型和塑性損傷模型時料的單軸受壓應力-應變關(guān)系和單軸受拉應力-應變變關(guān)系和單軸受拉應力-應變關(guān)系見圖 2.1。其中混常由彈性段、強化段和軟化段三部分組成[35]。

合肥工業(yè)大學碩士學位論文輸入膨脹角、偏心率、雙軸極限抗壓強度與單軸極限抗壓強度之比(b0 c0f f)、拉伸子午面上和壓縮子午面上的第二不變應力不變量之比(k )、粘性系數(shù)，，參考文獻[35]分別取為 35、0.1、1.16、0.667、0.0005。2.2.2 鋼筋本構(gòu)關(guān)系的選取鋼筋是各項同性的金屬材料，其本構(gòu)關(guān)系較為簡單，國內(nèi)外學者均已提出能夠考慮鋼筋的彈性、彈塑性、強化、斷裂以及包興格效應的各種成熟本構(gòu)關(guān)系，我國規(guī)范[1]附錄 C.1 給定了多種鋼筋本構(gòu)關(guān)系，如下：鋼筋單調(diào)加載的應力-應變本構(gòu)關(guān)系曲線見圖 2.2。
【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;TU352.11

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 張繼文;蔣朝文;;細晶高強鋼筋混凝土梁柱組合體抗震性能試驗研究[J];工業(yè)建筑;2009年11期

2 王全鳳;沈章春;黃奕輝;楊勇新;;HRB500級高強鋼筋混凝土柱偏壓試驗研究[J];工業(yè)建筑;2009年07期

3 張勁;王慶揚;胡守營;王傳甲;;ABAQUS混凝土損傷塑性模型參數(shù)驗證[J];建筑結(jié)構(gòu);2008年08期

本文編號：2659364