钢筋混凝土箱型柱在拟静力荷载作用下的塑性铰长度的试验研究

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为探究钢筋混凝土箱型柱在地震作用下的塑性铰长度影响因素及影响规律,本文结合实际工程中的桥墩制作了6个缩尺构件,并结合拟静力试验和相关理论对其进行了分析。首先通过拟静力试验数据,分析了钢筋混凝土箱型柱的塑性铰长度影响因素(横纵向壁厚比、截面纵筋率和截面长宽比)以及影响规律;然后利用有限元分析软件ABAQUS来模拟该拟静力试验,验证了试验结果的正确性,同时通过建立更多模型进一步研究横纵向壁厚比、截面纵筋率和截面长宽比这三个因素对塑性铰长度发展规律的影响。研究结果如下:1.减小试件截面的长宽比,对试件在钢筋屈服到荷载峰值阶段的塑性铰长度增长作用是显著的;随着荷载的逐渐增加,构件在荷载峰值到极限位移阶段,对其塑性铰长度的提高作用相对较小,并且发现改变沿加载方向的截面尺寸对塑性铰长度的影响更为显著。2.壁厚比的改变对试件处于峰值荷载阶段前的塑性铰长度影响不大,但随着荷载的逐渐增大,当构件处于极限位移状态时,发现纵向壁厚比的增大对提高塑性铰长度的发展有着很好的促进作用,而横向壁厚比对其塑性铰长度的影响并不显著。3.提高纵筋配筋率对箱型柱由屈服状态到峰值荷载状态期间的塑性铰长度提高有着显著的作用,且提升效果与构件的初始纵筋配筋率呈负相关;纵筋配筋率对箱型柱由峰值荷载到极限位移状态期间的塑性铰长度有着一定的提高作用,且提升效果与构件的初始纵筋配筋率呈正相关。本文通过拟静力试验研究,结合相关理论分析及有限元模拟,得到钢筋混凝土箱型柱的塑性铰长度的影响因素及其影响规律,相关研究成果将对后续研究和工程应用提供相关的参考。
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