锈蚀钢筋混凝土柱滞回性能的研究

通过有限元ABAQUS软件模拟钢筋混凝土柱的低周反复试验,研究锈蚀率,轴压比对滞回性能的影响。结果表明:随着锈蚀率和轴压比的增大,钢筋混凝土柱的滞回性能和延性逐渐降低,且在锈蚀率为30%和轴压比为0.4状态下更容易发生脆性破坏。当锈蚀率一定的情况下,钢筋混凝土柱的延性随着轴压比的增加而降低,累积耗能减小,耗能能力降低。研究成果或可为锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能评估提供参考。     

铁尾矿砂混凝土柱滞回性能数值模拟分析

为准确了解铁尾矿砂混凝土柱的滞回性能,基于ABAQUS软件中的混凝土塑性损伤模型,采用箍筋约束铁尾矿砂混凝土受压应力—应变关系,对铁尾矿砂混凝土柱在低周反复荷载作用下的滞回性能进行了数值模拟;并将计算结果与8根不同混凝土强度等级、配箍特征值及设计轴压比的柱试件进行对比分析。分析计算结果与试验结果吻合较好,表明所采用的箍筋约束铁尾矿砂混凝土受压应力—应变材料模型能够较全面准确地表达铁尾矿砂混凝土柱在反复荷载作用下的复杂受力行为。     

持续荷载作用后钢筋混凝土柱的滞回性能研究

钢筋混凝土结构通常承受使用荷载且带裂缝工作,持续荷载和裂缝对钢筋混凝土结构滞回性能影响的情况尚不清楚。通过对养护28 d后的钢筋混凝土柱施加不同比例的大偏心受压持续荷载,在大气环境下养护100 d(总计128 d),卸掉持续荷载,进行低周期反复加载试验,以探讨持续荷载和裂缝对滞回性能的影响。结果表明,当持续荷载与低周反复荷载产生的应力分布一致时,钢筋混凝土柱的初始加载刚度、极限荷载和延性随持续荷载增大而降低;反之,极限荷载随持续荷载增大而降低,初始加载刚度和延性随持续荷载增大呈增大的趋势,但不够显著。说明持续荷载对钢筋混凝土柱的滞回性能有一定影响。     

钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁节点滞回性能有限元分析

为了研究钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁节点的传力机理,基于ABAQUS有限元软件建立了非线性有限元模型。模型主要考虑材料和几何的非线性、混凝土在往复加卸载下的塑性损伤退化、钢筋和混凝土的粘结滑移。和试验结果对比表明:研究所采用的有限元模型对于梁端力-位移滞回曲线关系、节点刚度和梁极限抗弯承载力的模拟与试验结果吻合良好,验证了该有限元模型可以用于该类节点的抗震性能分析。     

钢筋混凝土结构梁柱节点滞回性能对比分析

为验证装配式强化梁柱节点与传统梁柱节点在受力和抗震性能方面的区别,借助ABAQUS的非线性分析功能分别建立了传统梁柱节点和装配式强化梁柱节点有限元模型,选择了合理的参数,分析了二者的破坏形态和滞回性能。结果表明：在相同荷载作用下,传统梁柱节点模型中的部分钢筋已发生破坏,强化梁柱节点中的钢筋未破坏,只部分钢筋进入塑性变形阶段,且通过滞回曲线对比显示：强化梁柱节点曲线的包络面积明显大于传统梁柱节点,说明了装配式强化梁柱节点的耗能能力更好。装配式强化梁柱节点设计的刚度、承载力和耗能能力均优于传统梁柱节点。     

核心型钢混凝土柱的滞回性能数值分析

在考虑型钢和箍筋对混凝土的约束机制基础上,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了适用于核心型钢混凝土柱的有限元分析模型。通过对比滞回性能数值分析结果与试验结果,验证了该有限元模型的合理性和准确性,并基于该有限元模型探究了轴压比、纵筋配筋率、体积配箍率、含钢率和型钢截面形式对核心型钢混凝土柱滞回性能的影响。     

湿式外包钢加固钢筋混凝土柱滞回模拟与参数化分析研究

本文通过有限元软件ABAQUS中纤维梁单元的应用,并引入本文修改后的约束混凝土本构模型,模拟湿式外包钢加固混凝土柱的滞回性能,并与试验结果对比,验证有限元模型的合理性。对比发现有限元结果与试验数据吻合较好。钢筋混凝土柱在加固后的侧向承载能力和延性有较大程度的提高,加固后钢筋混凝土柱的滞回环饱满,耗能性能良好。此外,通过采用9组正交试验设计和15组参数对照试验,对影响外包钢加固柱的4个参数进行对比,得到两个主要的结论:其一,L型角钢尺寸的增大对加固后钢筋混凝土柱侧向承载能力的提高最为明显;其二,柱的轴压比对加固后的钢筋混凝土柱的延性提高最为明显。最后给出各参数的建议取值,为工程实践提供参考。     

钢筋混凝土柱压弯剪扭滞回性能试验研究

为揭示钢筋混凝土柱在压弯剪扭反复荷载作用下的破坏机理,以扭弯比、剪跨比、配筋率和配箍率为变化参数,采用同步但不同位移幅值的加载方式完成了6个试件的低周反复加载试验并获取了试件试验数据,分析各变化参数对抗震性能的影响。试验结果表明：裂缝主要集中在试件中下段,呈现斜向交叉形式,破坏模式主要呈现弯扭破坏形态;随着扭弯比和配筋率的增大,试件扭矩-扭转角滞回曲线更为饱满,耗能能力强;增大剪跨比,试件扭矩-扭转角滞回曲线则呈现为捏缩状,耗能能力变差,但后期变形能力增强;通过增大试件的扭弯比、配筋率和配箍率,均可提高试件受弯延性和耗能能力,同时可延缓其强度和刚度的退化。     

不同建模因素对钢筋混凝土柱滞回曲线的影响

数值模拟是研究结构和构件抗震性能的重要手段之一。本文以一根钢筋混凝土柱的拟静力试验为基础,通过有限元软件OpenSees,采用非线性纤维单元进行了有限元模拟,分析了网格划分、积分点数量的选取对模拟结果的影响。通过分析比较,最后给出相应的合理参数。     

FRP-混凝土-钢管组合柱滞回性能数值分析

在确定各材料应力-应变关系的基础上,采用纤维模型法对FRP-混凝土-钢管组合柱在往复荷载作用下的滞回性能进行了数值模拟,建立了FRP-混凝土-钢管组合柱滞回模型。算例分析结果表明,有限元计算和试验结果总体上吻合良好。     

钢筋混凝土柱在高温下的数值模拟

利用有限元软件对高温下钢筋混凝土柱作三维温度场和三维结构的非线性分析,考虑火灾试验中柱子只在中部受火和柱端实际加载条件.研究结果表明,本文对钢筋混凝土柱的耐火性能预测较准,但对其高温变形曲线的预测精度尚有待进一步改善;钢筋混凝土柱在高温下采用实体单元模拟计算花费时间过长,编制高温下的专用数值模拟分析程序是必要的.     

型钢混凝土柱基于OpenSEES平台的滞回性能分析

为研究型钢混凝土柱在低周反复荷载作用下的抗震性能,采用开源的有限元分析软件OpenSEES,建立基于纤维模型的型钢混凝土柱模型,通过定义不同单轴材料本构关系的纤维来模拟其各自不同的应力-应变关系,结合非线性梁柱单元,形成完整的型钢混凝土柱模型,并采用此模型对低周反复荷载作用下4个不同轴压比的型钢混凝土柱进行滞回性能的全过程数值模拟.研究结果表明;型钢混凝土柱具有较好的抗震性能,但在高轴压比下,耗能能力和延性下降剧烈.     

型钢混凝土柱粘结滑移性能及ANSYS数值模拟方法研究

进行了20个型钢混凝土构件的推出试验、20根型钢混凝土偏心受压柱试验,以及23根型钢高强混凝土柱在反复荷载作用下的试验。通过在型钢与混凝土之间埋设的电子滑移传感器和电阻应变片,得到了粘结应力和内部滑移沿型钢埋置长度的分布规律;考虑了混凝土强度、型钢的保护层厚度和埋置长度,以及横向配箍率等诸因素,建立了型钢混凝土粘结强度的计算公式;分析了构件长细比、荷载偏心距对粘结强度和滑移应变的影响,提出了偏心受压柱粘结滑移本构关系的一般表达式;研究了型钢高强混凝土柱在动力作用下粘结滑移的分布规律和粘结退化机理,提出了反复加载条件下的粘结滑移本构模型。结合目前广泛应用的大型商业软件ANSYS程序,对型钢混凝土构件的非线性有限元分析方法进行了研究,全面介绍了数值计算中所涉及到的材料模型定义、几何模型建立、单元划分、约束条件处理等技术问题,并提出了采用非线性弹簧单元(Combination39单元)对型钢混凝土粘结滑移进行模拟的实用方法。     

改善钢筋混凝土短柱抗震性能的若干措施

钢筋混凝土短柱的脆性破坏往往是造成钢筋混凝土框架结构破坏甚至倒塌的一个重要因素 ,国内外较为广泛地开展了改善钢筋混凝土短柱抗震性能的研究。基于对国内外研究的归类分析 ,讨论了若干改善钢筋混凝土短柱抗震性能措施的优缺点及适用范围 ,可供工程设计人员参考     

基于IDARC的型钢混凝土组合框架滞回性能理论分析

基于Park恢复力模型,对一榀由角钢混凝土柱和型钢混凝土梁组合而成的单层单跨型钢混凝土框架进行滞回全过程分析,并与试验结果对比.在此基础上对影响此类框架力学性能的主要参数进行考察.结果表明,采用平面非线性程序IDARC-2D能较好的模拟型钢混凝土框架在低周往复荷载作用下的受力全过程,为此类框架的滞回性能模拟提供了合适的方法.     

型钢混凝土转换桁架节点的有限元分析

基于混凝土的塑性损伤模型,利用ABAQUS软件分析了某工程的大跨度型钢混凝土转换桁架节点在正常使用和大震不屈服两种情况下的应力分布,给出应力较高部位及应力大小,结果表明,该方法能够较好地实现型钢混凝土节点的非线性有限元模拟,同时对于该类重要复杂结构,地震作用对应力的提高较大。     

钢筋混凝土分体柱框架梁柱中节点抗震性能的研究

本文通过对较高轴压比和低周反复荷载下的3个钢筋混凝土分体柱框架梁柱中节点和1个对比整截面柱框架梁柱中节点试件的试验研究,分析了节点核芯区的开裂荷载、最大承载能力、破坏形态及其滞回特性等抗震性能;研究了节点上下层柱的分体形式和分体柱过渡区的设置对节点核芯区抗震性能的影响;并给出了分体柱框架梁柱节点的设计建议。     

不同构造条件下钢筋混凝土框架柱抗震性能试验研究

为研究不同构造条件下钢筋混凝土框架柱的抗震性能,本文结合现行抗震鉴定标准构造了3类钢筋混凝土框架柱进行低周反复加载试验。其中A0类框架柱构造满足非抗震设计要求,A类、B类框架柱构造分别满足《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)中A类框架结构和B类框架结构要求。试验结果表明,不同的构造措施会发生不同的破坏形态,为避免发生剪切斜拉破坏应限制A0类和A类构件的轴压比,实测的延性系数对比关系可供抗震鉴定选取体系影响系数时作为参考。     

应用分体柱改善短柱(高轴压比)抗震性能的试验研究

本文通过六根分体柱在高轴压比和低周反复水平荷载作用下的试验研究,分析了轴压比、配箍率等对分体柱的刚度、裂缝、最大承载能力、破坏形态及其滞回特性等抗震性能的影响;分析了过渡区设置和斜向水平荷载对分体柱受力性能的影响。提出了分体柱的刚度计算方法。     

钢筋混凝土分体柱框架边节点抗震性能的试验研究

通过 4根钢筋混凝土分体柱框架边节点在较高轴压比和低周反复水平荷载作用下的试验研究 ,分析了分体柱框架边节点的裂缝出现荷载、最大承载能力、破坏形态及其滞回特性等抗震性能 ;探讨了节点上下层柱全部或部分采用分体柱对框架边节点抗震性能的影响 ;研究了过渡区对分体柱框架边节点受力性能的影响 ;得出了分体柱框架边节点的设计建议