约束钢筋混凝土柱变形性能及等效阻尼研究

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箍筋约束混凝土在混凝土柱、桥墩以及预应力桩中应用广泛。箍筋能够为核心混凝土提供侧向约束,有效提高核心混凝土的强度和延性,从而提高结构的承载力和变形能力。本文针对约束钢筋混凝土应力-应变关系及弯曲破坏柱的耗能性能,进行了以下研究:(1)介绍了已有的约束混凝土本构模型,通过具体算例,对不同约束混凝土模型以及采用不同约束混凝土模型计算得到的钢筋混凝土构件的荷载-位移曲线进行了对比。结果表明,不同约束混凝土本构模型的上升段差别较小,而下降段差别较大。对于钢筋混凝土构件荷载-位移曲线的上升段,不同约束混凝土本构模型的影响相对较小,甚至可以忽略,但是对于荷载-位移曲线的下降段,本构模型的影响较大,尤其是轴压比较大时。增加箍筋直径和减小箍筋间距都能提高约束混凝土的强度和延性,从而提高结构的承载力和变形能力。(2)对PEER数据库中弯曲破坏的方形截面钢筋混凝土柱进行分析,提出了一个新的约束混凝土本构模型。以与PEER数据库中试验数据的误差最小为标准确定模型中的参数。与已有的约束混凝土本构模型对比表明,本文模型能够更好地预测约束混凝土的性能。(3)根据PEER数据库中的试验数据建立钢筋混凝土柱滞回环的数学模型,并以该模型为基础推导得出等效阻尼比计算公式,与已有等效阻尼比公式对比,该公式计算得到的等效阻尼比与PEER数据库中的试验等效阻尼比一致性更好。分别采用本文提出的等效阻尼比公式和已有等效阻尼比公式进行了Pushover分析。
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