采用主筋脱粘技术的钢筋混凝土柱抗震性能研究

发布时间：2022-10-30 10:19

　　近些年来,全球地震频发,使得现行的抗震设防目标已不能满足要求,可恢复性结构的理念由此提出。可恢复结构的目标是使结构除了保证安全性能以外,还应控制其残余变形,使建筑结构在地震后能快速修复,实现“大震可修”的设防目标。本研究提出采用一种采用主筋脱粘技术的钢筋混凝土柱,通过降低钢筋和混凝土之间的粘结力,使得结构在大变形阶段能实现钢筋和混凝土之间的脱离,充分发挥高强钢筋自身的延性而使结构变形可恢复,从而实现柱在大变形状态下的自复位性能。本研究通过对脱粘机理的理论分析,设计了采用主筋脱粘技术的钢筋混凝土柱,对其进行往复加载试验,通过不同脱粘长度的构件的对比试验,验证采用脱粘技术实现柱自复位能力的可行性,得到主筋脱粘长度对柱子的残余变形、退化刚度、的规律性影响;通过脱粘机理分析,采用有限元分析软件ABAQUS来对试验进行了数值模拟分析。通过对比试验结果分析和数字模拟理论分析结果可见,采用脱粘技术,可以有效的改善钢筋混凝土构件出现灾难性的剪切破坏,并且将主要破坏裂缝集中在脱粘长度区域内,提高了构件的延展性;随着脱粘长度的增加,钢筋的屈服有所延缓,柱的滞回耗能增大,残余位移减小,构件的可修复能力提高。... 

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 脱粘技术的可行性分析
        1.3.1 主筋脱粘的方式
        1.3.2 采用脱粘方式的钢筋混凝土柱前期理论计算
        1.3.3 关键技术及可行性分析
    1.4 主要研究内容
第2章 采用脱粘技术的柱往复荷载试验
    2.1 试验方案
        2.1.1 试验目的
        2.1.2 构件设计
        2.1.3 计测应变片布置
        2.1.4 加载装置和加载制度
    2.2 材料基本力学性能
        2.2.1 混凝土强度
        2.2.2 钢筋强度
    2.3 试验过程和现象
        2.3.1 构件Z-1(脱粘长度为0mm)
        2.3.2 构件Z-2(脱粘长度为150mm)
        2.3.3 构件Z-3(脱粘长度为300mm)
        2.3.4 构件Z-4(脱粘长度为450mm)
    2.4 试验结果
        2.4.1 构件Z-1(脱粘长度为0mm)
        2.4.2 构件Z-2(脱粘长度为150mm)
        2.4.3 构件Z-3(脱粘长度为300mm)
        2.4.4 构件Z-4(脱粘长度为450mm)
第3章 采用脱粘技术柱的抗震性能分析
    3.1 引言
    3.2 骨架曲线
        3.2.1 原始水平承载能力的骨架曲线
        3.2.2 修正水平承载能力的骨架曲线
    3.3 残余裂缝宽度和构件损伤
    3.4 残余变形
    3.5 刚度退化
    3.6 滞回耗能能力
    3.7 破坏形态
    3.8 小结
第4章 采用脱粘技术柱的数值模拟分析
    4.1 引言
    4.2 模型基本参数
        4.2.1 基于材料的纤维杆件单元模型分析程序
        4.2.2 材料本构模型
    4.3 试验结果与数值模拟的对比
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
    5.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]从16届世界地震工程大会看可恢复功能抗震结构研究趋势[J]. 吕西林,全柳萌,蒋欢军.  地震工程与工程振动. 2017(03)
[2]后张无粘结混合装配式框架节点抗震性能试验研究[J]. 张晨,周宇凌,蔡小宁,孟少平.  东南大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]带刚度退化的一种自复位混凝土桥墩简化分析模型[J]. 刘晖,何铭华,辛克贵,郭佳,刘文.  清华大学学报(自然科学版). 2016(04)
[4]可恢复功能抗震结构新体系研究进展[J]. 吕西林,周颖,陈聪.  地震工程与工程振动. 2014(04)
[5]自复位预应力剪力墙抗震性能实体和平面单元有限元分析[J]. 党像梁,吕西林,钱江,蒋欢军.  建筑结构学报. 2014(05)
[6]自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究[J]. 吕西林,崔晔,刘兢兢.  建筑结构学报. 2014(01)
[7]往复荷载作用下自复位墙滞回性能研究[J]. 胡晓斌,贺慧高,彭真,曹文清.  建筑结构学报. 2013(11)
[8]节能型高恢复性钢筋混凝土柱的抗震性能与评估方法[J]. 孙玉平,赵世春,赵华.  土木工程学报. 2013(05)
[9]自复位预制框架边节点抗震性能试验研究[J]. 蔡小宁,孟少平,孙巍巍.  土木工程学报. 2012(12)
[10]框架-摇摆墙结构体系中连接节点试验研究[J]. 曹海韵,潘鹏,吴守君,叶列平,曲哲.  建筑结构学报. 2012(12)



本文编号：3698707