钢筋混凝土剪力墙地震损伤分析

发布时间：2017-08-11 13:25

  本文关键词：钢筋混凝土剪力墙地震损伤分析

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【摘要】：钢筋混凝土结构凭其诸多优势成为当今土木工程领域中应用最广泛的结构形式,而作为主要抗侧力构件的剪力墙在抵抗地震作用中扮演了重要的角色,其抗震性能的好坏能够决定地震激励下结构的安全性,因此钢筋混凝土剪力墙已被普遍应用到高层和超高层建筑中。地震是极具破坏性的突发性自然灾害。在地震作用下,建筑结构会发生不同程度的损伤并随着地震的反复作用而累积,直到局部破坏或整体倒塌。因此,研究地震作用下钢筋混凝土剪力墙的损伤问题对结构整体的设计、损伤评估和加固是很有意义的。本文在分析现有的单、双参数地震损伤模型基础上,针对于海洋建立的双参数地震损伤模型提出一个改进的损伤模型,用最大变位处的刚度退化和累积不可逆塑性变形这两个破坏参数的非线性组合来描述钢筋混凝土剪力墙的损伤,根据ABAQUS有限元分析软件对钢筋混凝土剪力墙构件的数值模拟结果确定了该损伤评估表达式的组合参数和各损伤等级的划分范围,并分别用本文改进的损伤模型和于海洋提出的损伤模型以及Park-Ang经典模型计算并对比各模拟试件的损伤指标,说明了本文改进模型的有效性。此外,通过对钢筋混凝土剪力墙墙肢的弹塑性分析,从损伤的角度研究了轴压比、高宽比、混凝土强度和边缘约束配箍特征值对剪力墙抗震性能的影响规律,并基于本文的有限元模拟数据和损伤指标计算表达式,得到了各试件的顶部位移与损伤指标之间的关系曲线,揭示了各变参数对剪力墙损伤演化的影响规律。本文针对钢筋混凝土剪力墙建立了一种改进的双参数地震损伤模型,对剪力墙构件乃至整个结构的损伤评估工作具有一定的参考价值。
【关键词】：钢筋混凝土剪力墙 损伤 地震损伤模型
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU398.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-22
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究现状9-13
• 1.2.1 单个因素对剪力墙抗震性能影响的研究9-12
• 1.2.2 多个因素对剪力墙抗震性能影响的研究12-13
• 1.3 现有的地震损伤模型13-20
• 1.3.1 单参数地震损伤模型13-17
• 1.3.2 双参数地震损伤模型17-20
• 1.4 本文研究的主要内容20-22
• 2 地震损伤理论22-29
• 2.1 地震损伤的定义及研究内容22-25
• 2.1.1 用退化描述的损伤22-23
• 2.1.2 用变形描述的损伤23-24
• 2.1.3 用变形和能量综合描述的损伤24-25
• 2.2 损伤问题的三个研究层次25-28
• 2.2.1 基于材料层次的损伤25-26
• 2.2.2 基于构件层次的损伤26-27
• 2.2.3 基于结构层次的损伤27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 钢筋混凝土剪力墙有限元建模29-41
• 3.1 有限元分析软件ABAQUS介绍29-30
• 3.2 材料本构关系的确定30-34
• 3.2.1 损伤塑性模型30-32
• 3.2.2 混凝土本构关系32-33
• 3.2.3 钢筋本构关系33-34
• 3.3 有限元模型的建立34-40
• 3.3.1 模拟试件的设计参数确定34-37
• 3.3.2 有限元模型的实现37-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 数值模拟结果分析41-55
• 4.1 滞回曲线与骨架曲线41-50
• 4.1.1 滞回曲线41-44
• 4.1.2 骨架曲线44-48
• 4.1.3 屈服位移与极限位移48-50
• 4.2 刚度退化与累积塑性变形50-53
• 4.2.1 刚度退化50-52
• 4.2.2 累积塑性变形52-53
• 4.3 本章小结53-55
• 5 基于刚度退化和变形组合的双参数地震损伤模型55-67
• 5.1 模型的提出55-59
• 5.1.1 模型形式的确定55-57
• 5.1.2 组合系数的确定57-58
• 5.1.3 损伤等级的划分58-59
• 5.2 模型有效性的验证59-64
• 5.3 变参数对损伤演化的影响64-66
• 5.4 本章小结66-67
• 6 结语与展望67-69
• 6.1 结论67-68
• 6.2 展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-75
• 附录75

【参考文献】

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本文编号：656377