彎剪破壞RC墩柱低周疲勞累積損傷及水平承載力研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-22 21:05
在強(qiáng)烈地震作用下,結(jié)構(gòu)發(fā)生正反方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng),所以結(jié)構(gòu)的地震破壞本質(zhì)上是由低周疲勞累積損傷引起的,因此研究結(jié)構(gòu)地震作用下的低周疲勞損傷非常重要。對于橋梁等結(jié)構(gòu)的墩柱,低周反復(fù)荷載下可能會(huì)發(fā)生彎曲破壞、彎剪破壞和剪切破壞,目前對彎曲破壞墩柱的低周疲勞性能進(jìn)行過一些研究,對彎剪破壞研究不多。另外,影響墩柱破壞形式的因素眾多,缺乏對彎剪破壞墩柱彎曲性能和剪切性能相關(guān)關(guān)系的研究,彎剪破壞墩柱水平承載力計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)偏離程度較大。鑒于此,本文進(jìn)行了鋼筋混凝土墩柱的低周反復(fù)試驗(yàn),研究了彎剪破壞墩柱的低周疲勞損傷性能;基于鋼筋混凝土墩柱彎剪破壞機(jī)理的分析,提出了新的彎剪破壞水平承載力計(jì)算方法。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)進(jìn)行了 23根方形彎剪破壞墩柱的擬靜力試驗(yàn),研究了不同循環(huán)次數(shù)(同一位移幅值下分別循環(huán)3、10和20次)的變幅和等幅往復(fù)荷載下墩柱的低周疲勞性能。試驗(yàn)表明:在低周反復(fù)荷載作用下,試件累積滯回耗能和破壞時(shí)的循環(huán)次數(shù)隨位移幅值的增大而減小,在臨近破壞時(shí)其強(qiáng)度和剛度退化嚴(yán)重,隨荷載循環(huán)次數(shù)的增加試件殘余變形增大。(2)基于本文試驗(yàn)和文獻(xiàn)中的試驗(yàn)結(jié)果,建立了彎剪破壞鋼筋混凝土墩柱低周疲...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:171 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1地震中不同破壞形態(tài)的鋼筋混凝土墩柱構(gòu)件??Fig.1.1?Damage?of?RC?columns?with?different?failure?modes?in?earthquakes??
)研宄中,通常需要模擬恒定軸??力下的地震作用,地震作用模擬通常采用水平加載裝置進(jìn)行低周反復(fù)加載,而恒定軸力??則要求豎向荷載在隨結(jié)構(gòu)頂部變形而移動(dòng)的過程中加載方向保持豎直、荷載大小不變。??隨著試驗(yàn)技術(shù)和先進(jìn)試驗(yàn)設(shè)備的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了各種墩柱擬靜力加載裝置,以滿足墩??柱抗震試驗(yàn)要求。??我國混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB50152-92)?[24]較早在低周反復(fù)荷載作用下混凝??土結(jié)構(gòu)構(gòu)件力學(xué)性能試驗(yàn)一節(jié)中,建議對剪切變形為主的試驗(yàn)構(gòu)件,當(dāng)構(gòu)件頂端截面不??允許產(chǎn)生轉(zhuǎn)角時(shí),可采用圖1.2?(a)所示裝置,該裝置橫梁始終保持水平狀態(tài),這樣試??件上端不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),反彎點(diǎn)位于墩柱(剪力墻)試件的中點(diǎn)處。??@豎向加wrrrra?/?加伐r斤nii??卜r'?.丨荷找分iv!梁?/?水、卜加arnra?ni?疴?分:^史??U==iJ?/?\??//////////////?//?/////////?m777rm777mrn7mm77/7mnrr7/rmTm/nmrr/??(a)以剪切變形為主?(b)以彎剪受力為主??圖1.2低周反復(fù)荷載試驗(yàn)裝置??Fig.?1.2?Testing?apparatus?of?low?frequency?cyclic?loading??對以彎剪受力為主的試驗(yàn)構(gòu)件,可采用圖1.2?(b)所示裝置,柱的上端沒有轉(zhuǎn)動(dòng)約??束,柱上端彎矩為零,可認(rèn)為是雙曲柱的反彎點(diǎn)。其中,采用仿重力加載架裝置施加垂??直荷載,能減小滾動(dòng)摩擦力對推力的抵消作用。仿重力加載架裝置可保證豎向千斤頂隨??-3-??
圖1.3墻片式試驗(yàn)裝置示意??Fig.?1.3?Layout?of?wall-type?testing?apparatus??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壓彎剪作用下鋼筋混凝土柱荷載-變形分析[J]. 仇建磊,貢金鑫. 工程力學(xué). 2019(10)
[2]鋼筋混凝土橋墩地震損傷破壞分析方法[J]. 孫治國,郭迅,周英武,杜敏. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]小剪跨比鋼管混凝土組合橋墩抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 田甜,邱文亮,張哲. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[4]低周往復(fù)荷載下既有混凝土柱變形能力試驗(yàn)研究[J]. 周威,耿相日,鄭文忠. 土木工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]外置角鋼搖擺-自復(fù)位雙柱墩抗震性能分析[J]. 孫治國,谷明洋,司炳君,周英武. 中國公路學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]混合橋墩抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 田甜,邱文亮,張哲. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[7]地震荷載作用下鋼筋混凝土柱的滑移變形[J]. 朱績超,王響,趙麗華. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[8]Rapid repair techniques for severely earthquake-damaged circular bridge piers with flexural failure mode[J]. Sun Zhiguo,Li Hongnan,Bi Kaiming,Si Bingjun,Wang Dongsheng. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2017(02)
[9]剪跨比對鋼管混凝土組合橋墩抗震性能影響試驗(yàn)研究[J]. 田甜,邱文亮,齊中新,張哲. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)用各類豎向加載裝置[J]. 魯亮,黃子恒,盧文勝. 結(jié)構(gòu)工程師. 2017(01)
博士論文
[1]鋼筋混凝土墩柱彈塑性性能及在橋梁抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D]. 張艷青.大連理工大學(xué) 2017
[2]RC柱考慮剪切作用的抗震性能和殘余變形研究[D]. 張勤.大連理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]鋼筋混凝土橋墩抗震性能試驗(yàn)研究及數(shù)值分析[D]. 李貴乾.重慶交通大學(xué) 2010
[2]鋼筋混凝土柱非線性變形分解試驗(yàn)及模擬[D]. 李楊.重慶大學(xué) 2010
[3]抗震鋼筋混凝土柱的破壞準(zhǔn)則及截面混凝土纖維的損傷累積性能研究[D]. 王敏.重慶大學(xué) 2005
[4]強(qiáng)震動(dòng)下鋼筋混凝土橋墩的殘余剪切強(qiáng)度研究[D]. 顧毅云.福州大學(xué) 2003
本文編號(hào):3512443
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:171 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1地震中不同破壞形態(tài)的鋼筋混凝土墩柱構(gòu)件??Fig.1.1?Damage?of?RC?columns?with?different?failure?modes?in?earthquakes??
)研宄中,通常需要模擬恒定軸??力下的地震作用,地震作用模擬通常采用水平加載裝置進(jìn)行低周反復(fù)加載,而恒定軸力??則要求豎向荷載在隨結(jié)構(gòu)頂部變形而移動(dòng)的過程中加載方向保持豎直、荷載大小不變。??隨著試驗(yàn)技術(shù)和先進(jìn)試驗(yàn)設(shè)備的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了各種墩柱擬靜力加載裝置,以滿足墩??柱抗震試驗(yàn)要求。??我國混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB50152-92)?[24]較早在低周反復(fù)荷載作用下混凝??土結(jié)構(gòu)構(gòu)件力學(xué)性能試驗(yàn)一節(jié)中,建議對剪切變形為主的試驗(yàn)構(gòu)件,當(dāng)構(gòu)件頂端截面不??允許產(chǎn)生轉(zhuǎn)角時(shí),可采用圖1.2?(a)所示裝置,該裝置橫梁始終保持水平狀態(tài),這樣試??件上端不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),反彎點(diǎn)位于墩柱(剪力墻)試件的中點(diǎn)處。??@豎向加wrrrra?/?加伐r斤nii??卜r'?.丨荷找分iv!梁?/?水、卜加arnra?ni?疴?分:^史??U==iJ?/?\??//////////////?//?/////////?m777rm777mrn7mm77/7mnrr7/rmTm/nmrr/??(a)以剪切變形為主?(b)以彎剪受力為主??圖1.2低周反復(fù)荷載試驗(yàn)裝置??Fig.?1.2?Testing?apparatus?of?low?frequency?cyclic?loading??對以彎剪受力為主的試驗(yàn)構(gòu)件,可采用圖1.2?(b)所示裝置,柱的上端沒有轉(zhuǎn)動(dòng)約??束,柱上端彎矩為零,可認(rèn)為是雙曲柱的反彎點(diǎn)。其中,采用仿重力加載架裝置施加垂??直荷載,能減小滾動(dòng)摩擦力對推力的抵消作用。仿重力加載架裝置可保證豎向千斤頂隨??-3-??
圖1.3墻片式試驗(yàn)裝置示意??Fig.?1.3?Layout?of?wall-type?testing?apparatus??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壓彎剪作用下鋼筋混凝土柱荷載-變形分析[J]. 仇建磊,貢金鑫. 工程力學(xué). 2019(10)
[2]鋼筋混凝土橋墩地震損傷破壞分析方法[J]. 孫治國,郭迅,周英武,杜敏. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]小剪跨比鋼管混凝土組合橋墩抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 田甜,邱文亮,張哲. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[4]低周往復(fù)荷載下既有混凝土柱變形能力試驗(yàn)研究[J]. 周威,耿相日,鄭文忠. 土木工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]外置角鋼搖擺-自復(fù)位雙柱墩抗震性能分析[J]. 孫治國,谷明洋,司炳君,周英武. 中國公路學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]混合橋墩抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 田甜,邱文亮,張哲. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[7]地震荷載作用下鋼筋混凝土柱的滑移變形[J]. 朱績超,王響,趙麗華. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[8]Rapid repair techniques for severely earthquake-damaged circular bridge piers with flexural failure mode[J]. Sun Zhiguo,Li Hongnan,Bi Kaiming,Si Bingjun,Wang Dongsheng. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2017(02)
[9]剪跨比對鋼管混凝土組合橋墩抗震性能影響試驗(yàn)研究[J]. 田甜,邱文亮,齊中新,張哲. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)用各類豎向加載裝置[J]. 魯亮,黃子恒,盧文勝. 結(jié)構(gòu)工程師. 2017(01)
博士論文
[1]鋼筋混凝土墩柱彈塑性性能及在橋梁抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D]. 張艷青.大連理工大學(xué) 2017
[2]RC柱考慮剪切作用的抗震性能和殘余變形研究[D]. 張勤.大連理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]鋼筋混凝土橋墩抗震性能試驗(yàn)研究及數(shù)值分析[D]. 李貴乾.重慶交通大學(xué) 2010
[2]鋼筋混凝土柱非線性變形分解試驗(yàn)及模擬[D]. 李楊.重慶大學(xué) 2010
[3]抗震鋼筋混凝土柱的破壞準(zhǔn)則及截面混凝土纖維的損傷累積性能研究[D]. 王敏.重慶大學(xué) 2005
[4]強(qiáng)震動(dòng)下鋼筋混凝土橋墩的殘余剪切強(qiáng)度研究[D]. 顧毅云.福州大學(xué) 2003
本文編號(hào):3512443
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