箍筋約束混凝土滯回本構(gòu)模型分析及適用性初探.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)性能研究的主要手段是對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行動力非線性分析。分析計(jì)算的準(zhǔn)確性除輸入的地面運(yùn)動外，還取決于分析模型和材料模型的合理性。目前，針對分析模型，研究者們已開發(fā)了具有相當(dāng)精度的纖維模型梁柱單元。而在材料模型方面，由于混凝土材料自身特性和結(jié)構(gòu)受力的復(fù)雜性，現(xiàn)有程序中的混凝土滯回本構(gòu)模型都對實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果做了很大程度的簡化，導(dǎo)致其沒有完全反映出混凝土材料的滯回特性。而材料模型的合理性與否會影響到非線性反應(yīng)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。另

2、一方面，盡管研究者們已提出了較多滯回模型，但尚未有哪一種模型能完全、合理地反映強(qiáng)度降低、卸載-再加載剛度退化、裂縫反復(fù)張開與閉合、滯回耗能、隨機(jī)加卸載等滯回特性。因此，分析比較現(xiàn)有的約束混凝土滯回應(yīng)力-應(yīng)變模型，在此基礎(chǔ)上提出一種考慮因素更加全面和合理的模型，對提高動力非線性分析的精度具有重要意義。
　　 本文搜集了現(xiàn)有的約束混凝土滯回應(yīng)力-應(yīng)變模型。著重研究其中具有代表性的9種模型。即Mander模型、Martinez模型、S

3、akai模型、焦點(diǎn)模型、Blakeley模型、過-張模型、袁錦根模型、朱伯龍模型、滕-鄒模型。對部分模型局部明顯不當(dāng)?shù)牡胤竭M(jìn)行了分析。并考察和總結(jié)了各個模型的特點(diǎn)。然后分析了約束混凝土滯回模型關(guān)鍵參數(shù)的變化對低周反復(fù)荷載作用下壓彎試件反應(yīng)的影響。包括試件荷載-位移曲線的形狀、骨架線形狀、強(qiáng)度、位移延性，滯回耗能能力等。在此基礎(chǔ)上，綜合現(xiàn)有模型的優(yōu)點(diǎn)，兼顧材料模型的準(zhǔn)確性和適用性（易于將其添加進(jìn)非線性有限元分析程序中），提出了一種考慮因素

4、更全面、加卸載規(guī)則更為合理且能夠反映混凝土材料各種滯回特性的本構(gòu)模型。通過與其它模型的對比計(jì)算分析，說明此模型是合理的。
　　 本文研究工作表明，現(xiàn)有滯回模型的復(fù)雜度和適用性沒有得到統(tǒng)一。有的模型合理性好，但參數(shù)過多，表達(dá)形式過于復(fù)雜。有的模型表達(dá)形式相對簡單，但存在諸多不合理之處。在約束混凝土滯回應(yīng)力-應(yīng)變模型的各個參數(shù)中，的變化對構(gòu)件水平力-位移滯回曲線影響很大。材料考慮耗能與否對構(gòu)件的耗能計(jì)算結(jié)果影響較大。本文提出的模型考