鋼筋混凝土復(fù)合受力構(gòu)件受扭行為和設(shè)計方法的研究.pdf

1、該文對鋼筋混凝土構(gòu)件抗震性能進行了評論,對鋼筋混凝土雙向壓彎剪構(gòu)件在反復(fù)扭矩作用下的滯回特性及滯回模型存在的問題進行了分析,同時也分析了抗震性能中較為關(guān)鍵的兩部分抗震性能-延性性能和耗能性能,討論了各種影響因素對延性和耗能的影響,給出了雙向壓彎剪及反復(fù)扭矩作用下恢復(fù)力模型中各種滯回環(huán)的建立的方法,建立了鋼筋混凝土復(fù)合受扭構(gòu)件的恢復(fù)力模型該文采用有限元非線性分析方法對彎壓剪扭復(fù)合受力下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非線性性能進行分析研究.在建立鋼筋混

2、凝土的有限元模型時,混凝土采用的單元為八節(jié)點六面體等參單元,鋼筋單元分為兩種情況,縱向鋼筋采用分離式鋼筋單元,箍筋采用埋藏式鋼筋單元,即箍筋作為附著在混凝土等參數(shù)單元內(nèi)或單元上的"膜單元".混凝土本構(gòu)關(guān)系和破壞準則采用混凝土邊界面模型.該模型是一種功能較強的模型,可以用于混凝土三向受力的情況,采用損傷概念來反映混凝土連續(xù)性剛度退化現(xiàn)象和非線性性能,把材料參數(shù)與混凝土一些物理現(xiàn)象組合在一起,使得這種模型應(yīng)用于混凝土三向受力時與實驗結(jié)果的一

3、致性和計算上的困難得以解決.可以模擬混凝土受力后的各種特性,如混凝土的非線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,循環(huán)荷載作用下的剛度退化現(xiàn)象,剪力引起的混凝土的壓縮和膨脹現(xiàn)象和超過強度極限的應(yīng)變軟化現(xiàn)象等,且這種模型的最大優(yōu)點是表達形式簡單,模型參數(shù)比較容易確定,便于應(yīng)用.基于混凝土在壓、彎、剪、扭復(fù)合受力作用下的情況,需要對這種結(jié)構(gòu)在各種荷載情況下的內(nèi)力變形狀況和破壞性狀進行較為精確的分析,該文采用邊界面模型對混凝土復(fù)合受力性能進行非線性分析,能有效、精

4、確地分析復(fù)合受力構(gòu)件在各種荷載作用下全過程的受力行為,為理論分析提供各方面的驗證.該文將斜壓場理論中的斜壓桿表達成在平面內(nèi)承受剪應(yīng)力和正應(yīng)力的鋼筋混凝土薄膜元,借助桁架模型,滿足二維應(yīng)力平衡條件、莫爾應(yīng)變協(xié)調(diào)條件和混凝土的雙軸軟化本構(gòu)關(guān)系,揭示鋼筋混凝土復(fù)合受力構(gòu)件在受力-變形全過程中受力行為和工作性能,為研究復(fù)合受扭構(gòu)件的變形行為打下了堅實的基礎(chǔ).應(yīng)用這種方法,該文首次對高強鋼筋混凝土壓彎剪扭復(fù)合受力構(gòu)件進行了非線性全過程分析,對考慮

5、軟化的混凝土本構(gòu)關(guān)系進行了修正,對混凝土斜壓場進行了簡化,經(jīng)分析計算與試驗結(jié)果對比符合較好,說明薄膜元理論對鋼筋混凝土復(fù)合受扭構(gòu)件受力行為的全過程分析是一種有效的方法.該文將單向加載、反復(fù)加載、單向受扭、反復(fù)受扭、普通混凝土、高強混凝土構(gòu)件用基于空間桁架模型的統(tǒng)一理論來描述,得出了反映復(fù)合受扭受力行為的強度相關(guān)關(guān)系,該統(tǒng)一理論能較好地描述復(fù)合受扭構(gòu)件各方面的受力性能,包容性較強,在該理論的基礎(chǔ)上,得出了復(fù)合受扭構(gòu)件承載能力的計算公式,概