钢筋混凝土柱变形能力与水平位移计算研究

发布时间：2020-05-30 08:59

【摘要】：钢筋混凝土柱作为框架结构的竖向抗震构件,在框架结构中同时承受压弯剪复合作用,其变形能力反映了构件的损伤程度和框架结构的抗倒塌能力。因此研究框架柱在地震作用下的变形能力和水平位移计算可以为框架柱的抗震设计提供定量参考指标,具有重要的理论价值。本文从理论计算、数据回归和有限元模拟三个方面研究钢筋混凝土柱在轴向荷载和水平荷载作用下的变形能力。本文主要进行以下工作:(1)柱构件的水平位移包括弯曲变形、剪切变形和粘结滑移变形,根据变形计算分析对水平位移进行理论计算。根据变形比例关系,建立考虑轴压比、剪跨比等参数的屈服位移简化计算式,简化计算值与试验值比较吻合,表明屈服位移简化式可靠度较高。(2)对影响因素与位移延性系数进行相关性分析,根据相关性系数建立考虑轴压比、剪跨比和配箍特征值等参数的极限位移简化计算式,采用拟合优度指标RNL检验拟合度,RNL为0.812,拟合效果较好。(3)从PEER数据库收集了 123根钢筋混凝土柱的试验数据,结合收集到的试验数据提出基于剪跨比和弯剪比的破坏形态判别标准。根据影响因素与位移角的相关性分析结果回归出不同破坏形态下各位移角的线性方程,回归系数显著性概率均小于0.05,表明回归方程具有合理性。(4)利用ABAQUS软件验证有限元模型和材料本构的正确性,并设计不同剪跨比、轴压比、配筋率和配箍率的钢筋混凝土柱试件。模拟结果表示:减小轴压比和增大剪跨比、配筋率和配箍率可以提高构件的变形能力;1/50不适合作为剪跨比和配筋率较小而轴压比较大的柱试件极限位移角限值指标;柱试件水平位移模拟值与简化计算值比较吻合,表明水平位移简化计算式适用性比较广泛。完成了钢筋混凝土柱变形能力与水平位移计算研究,研究结果具有重要的理论意义和工程实用价值。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU375.3

【参考文献】

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本文编号：2687905