鋼連續(xù)纖維復(fù)合筋混凝土節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究

1、ADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByXUWenFeng—SupervisedbyProfessor、vUGangCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityNanjing，PRChinaJune2010TE摘要鋼一連續(xù)纖維復(fù)合筋混凝土節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究碩士研

2、究生：徐文鋒導(dǎo)師：吳剛摘要傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受地震作用后，結(jié)構(gòu)屈服后其變形增加急劇，而承載力提高有限，二次剛度接近于零，該階段結(jié)構(gòu)損傷快，殘余塑性變形大，震后修復(fù)困難。因此，結(jié)構(gòu)震后的可修復(fù)性越來越受到重視?，F(xiàn)有的大量研究表明，確?；炷两Y(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定良好的二次剛度，對控制其在地震作用下的殘余變形，保證結(jié)構(gòu)具有良好的可修復(fù)性有著積極的意義。本文提出了用具有二次剛度特性的鋼一連續(xù)纖維復(fù)合筋(SteelFRPCompositeBars，簡稱S

3、FCB)新型材料來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的二次剛度的方法。我國是地震多發(fā)國家，大部分高層建筑均為地震作用起控制作用，所以抗震設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中一個十分重要且必不可少的環(huán)節(jié)。其中，梁柱節(jié)點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)中的一個重要部件，在地震作用下，框架節(jié)點(diǎn)往往承受很大的水平剪力而容易發(fā)生剪切脆性破壞，并且由于反復(fù)荷載作用下鋼筋與混凝土的粘結(jié)退化而容易發(fā)生錨固破壞，可見框架節(jié)點(diǎn)也是抗震結(jié)構(gòu)的一個薄弱環(huán)節(jié)。因此，鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能好壞是節(jié)點(diǎn)是否具有良好抗震性能的一

4、個重要因素。本文采用鋼一連續(xù)纖維復(fù)合筋這種具有穩(wěn)定二次剛度、損傷破壞可控的新型材料來代替節(jié)點(diǎn)中的受力鋼筋，從材性上根本保證混凝土結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定的二次剛度。本文的主要工作有：根據(jù)各組成材料的本構(gòu)關(guān)系，通過復(fù)合法則，提出SFCB的理論計(jì)算模型。對各種參數(shù)的SFCB在單向拉伸及往復(fù)荷載作用下應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系、卸載剛度、殘余變形等力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)研究，并與理論計(jì)算模型進(jìn)行比較。根據(jù)凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500102002)設(shè)計(jì)制作了四個十字形節(jié)點(diǎn)，

5、通過反復(fù)加載試驗(yàn)，對鋼一連續(xù)纖維復(fù)合筋混凝土節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行探索性研究。通過鋼一連續(xù)纖維復(fù)合筋混凝土節(jié)點(diǎn)與普通節(jié)點(diǎn)的破壞模式、極限承載力、滯回耗能能力以及強(qiáng)度、剛度退化和節(jié)點(diǎn)梁筋的粘結(jié)滑移性能等試驗(yàn)結(jié)果的對比研究，對鋼一連續(xù)纖維復(fù)合筋混凝土節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行深入分析。本文用ABAQUS軟件模擬試件在反復(fù)荷載作用下的結(jié)構(gòu)性能，給出節(jié)點(diǎn)變形、鋼筋應(yīng)力和應(yīng)變、骨架位移曲線。最后將計(jì)算結(jié)果與試件的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證比較，發(fā)現(xiàn)吻合得較好。關(guān)鍵詞：