近场地震作用下钢筋混凝土柱的抗剪性能研究

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近场地震与远场地震相比,其震害明显,破坏性更大;由于种种原因,实际工程中不乏短柱的存在。与长柱相比,短柱破坏突然,在性能上也有一定的差异。因此有必要对短柱抵抗近场地震的能力进行专门的研究,以避免柱构件发生破坏,从而影响整个结构的安全,令人员和财产遭受损失。之前亦有研究生完成一批近场地震作用下柱构件抗弯性能的试验研究。在此背景下,本文设计了四个模拟近场地震效应的试验进行抗剪方面的研究。包括试件的设计和制作,比较不同长度的柱和不同直径的纵向钢筋在近场地震作用下的性能;根据近场地震作用于结构的特点确定了相应的加载方式,制定了试验测量方案,比较近远场地震作用下对试验柱的不同影响。对于各个试验详细描述各柱的试验现象,包括混凝土首次丌裂、纵筋和水平箍筋的屈服、斜裂缝的出现与发展、混凝土剥落,以及破坏时的现象等;比较分析试验中采集的数据,包括滞回曲线、能量耗散、刚度变化,钢筋和混凝土协同工作的关系,以及粘结、剪切和弯曲三种变形成分的关系等,通过对每个试验之间进行比较和综合来验证试验柱的抗震性能。通过软件对试件进行数值模拟对比。采用三种损伤模型对每个试验进行损伤评估,对比试验和损伤计算结果,比较模型的准确性,对三种模型在加载各阶段的准确度进行比较,得出适用于近场地震作用下结构的损伤分析。比较了弯曲和剪切破坏柱试验的损伤发展,探讨了导致损伤的不同机理。
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