塑性鉸區(qū)采用纖維增強(qiáng)混凝土柱變形計(jì)算方法研究

1、分類號(hào)學(xué)號(hào)1201240134西妥達(dá)痰新技太嗲學(xué)位論文塑性鉸區(qū)采用纖維增強(qiáng)混凝土柱變形計(jì)算方法研究作者_(dá)__秦瑋琳指導(dǎo)教師姓名梁興文教授防突減突工^申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工學(xué)碩士專業(yè)名稱及護(hù)X#呈論文提交日期2015.05論文答辯日期2015.06學(xué)位授予單位函安達(dá)故斜技大營(yíng)答辯委員會(huì)主席.種..清參稃萬方數(shù)據(jù)西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文塑性鉸區(qū)采用纖維增強(qiáng)混凝土柱變形計(jì)算方法研究專業(yè)：防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程碩士生：秦珠琳指導(dǎo)老師：梁興文教授摘要

2、框架結(jié)構(gòu)是一種常用的建筑結(jié)構(gòu)體系，其柱的變形性能決定著整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形能力。纖維增強(qiáng)混凝土（FRC)具有具有高強(qiáng)度、高延性、拉伸應(yīng)變硬化和抗損傷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以顯著改善混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能。為了改善鋼筋混凝土柱的變形能力及抗震性能，本文將FRC應(yīng)用于鋼筋混凝土柱的塑性鉸區(qū)，柱的其余部位仍采用普通混凝土。對(duì)FRC柱及其框架結(jié)構(gòu)的抗震性能和變形進(jìn)行研宄，有較好的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文采用試驗(yàn)和有限元模擬相結(jié)合方法對(duì)FRC柱進(jìn)行研宄。首先做

3、了9根FRC柱和1根普通混凝土柱的擬靜力試驗(yàn)，然后采用OpenSees軟件進(jìn)行模擬?；谠囼?yàn)數(shù)據(jù)以及模擬所得的參數(shù)，根據(jù)截面力的平衡方程和截面變形的平截面假定，推導(dǎo)出塑性鉸區(qū)采用FRC柱在不同極限狀態(tài)時(shí)的曲率。根據(jù)柱的曲率分布規(guī)律，沿柱高積分得到彎曲變形所引起的柱頂水平位移；采用Sezen模型，根據(jù)已求得的曲率，推導(dǎo)出由柱底縱筋與混凝土粘結(jié)滑移所引起的柱頂水平位移；考慮了柱剪切變形引起的柱頂水平位移。與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明，開裂、屈服、峰值

4、荷載和極限狀態(tài)時(shí)的位移計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合較好。對(duì)柱塑性鉸區(qū)采用FRC的框架結(jié)構(gòu)，利用Perform3D和SAP2000兩種軟件進(jìn)行了靜力彈塑性分析。對(duì)兩種軟件的同一算例結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證模型的正確性，然后分別分析柱塑性鉸區(qū)采用FRC框架結(jié)構(gòu)的變形能力。結(jié)果表明，柱塑性鉸區(qū)采用FRC框架結(jié)構(gòu)，承載能力可提高30%40%，屈服位移和峰值荷載對(duì)應(yīng)位移均有所提高，基底剪力頂點(diǎn)位移曲線下降段緩慢。關(guān)鍵詞：FRC塑性鉸區(qū)；變形能力：OpenSees