考虑柱纵向钢筋屈曲特征的修正材料本构模型

纵筋屈曲会加速钢筋混凝土(RC)柱峰值后承载力退化,在钢筋的材料本构关系中合理地考虑屈曲效应是RC柱的有限元模型可信的基础之一。Gomes等提出的屈曲钢筋材料本构模型(G-A模型)力学概念清楚,但两个基本假定存在明显误差。在OpenSees平台上,采用基于纤维截面的集中塑性铰非线性梁柱单元对24个钢筋试件的屈曲受力性能循环加载试验进行模拟。基于有限元计算结果,对G-A模型采用的全截面塑性弯矩M_p、忽略杆件轴向变形的几何关系进行了误差分析。通过回归分析,建立了修正G-A模型。研究结果表明,屈曲钢筋试件关键截面的应力分布与G-A模型的全截面塑性基本假定差别较大,忽略轴向变形影响会导致屈曲钢筋跨中侧向位移计算结果存在误差。原始G-A模型的模拟效果较差,修正G-A模型对全截面塑性弯矩、几何关系均进行改进,其计算精度明显提高。     

基于横向挠度的钢筋屈曲状态判断方法研究

现有钢筋材料试验、混凝土构件性能试验一般通过肉眼观察得到钢筋受压后开始弯曲的屈曲开始点,该方法缺乏客观性、准确性。该文以单根钢筋循环拉压试验的量测数据为基础,通过分析钢筋试件中点处两正交方向横向挠度的相关性以及屈曲钢筋总横向挠度的变化规律,结合Rodriguez等提出的基于钢筋凸侧与凹侧的应变差计算结果的判断方法,提出了三种判断屈曲开始点的方法,即基于屈曲钢筋总横向挠度测量结果的“观察法”、“临界横向挠度”法,以及基于总横向挠度变化量的“临界横向挠度变化量”法。采用这三种方法判断35个钢筋循环拉压试验的屈曲开始点,结果表明将“临界横向挠度”法和“临界横向挠度变化量”法的结果相结合可以更合理、准确地判断屈曲开始点。