钢筋粘结滑移对FRP约束钢筋混凝土柱非线性阻尼及动力响应的影响
发布时间：2021-09-28 06:26
FRP材料具有轻质、高强、耐腐蚀、施工方便等优点,在结构与构件的加固改造中应用广泛。国际上对FRP加固混凝土构件和结构的静力性能和动力响应的研究较多,但是对其阻尼性能的研究有限。在抗震分析时,阻尼比对结构的计算响应影响很大,但由于阻尼机理复杂,影响因素很多,所以在FRP约束钢筋混凝土柱动力分析中多采用常阻尼来处理。此外,钢筋与混凝土作为两种不同的材料,变形较大时会在其接触面上产生滑移。在已有的FRP约束混凝土柱动力分析中,往往忽略钢筋粘结滑移的影响,这与实际情况是不相符的。基于以上问题,本文将基于非线性阻尼理论,研究钢筋粘结滑移对FRP约束钢筋混凝土柱动力响应的影响。本文采用非线性有限元程序OpenSEES对FRP约束钢筋混凝土柱耗能性能进行建模,利用柱端零长度单元来模拟钢筋的粘结滑移,并将计算得到的滞回曲线与试验数据进行比较,以此来验证模型的合理性。在应力相关阻尼的基础上,分别建立了FRP约束钢筋混凝土圆柱和方柱考虑钢筋粘结滑移的单位体积耗能公式,并用能量法定义了相应的非线性阻尼比。分别计算简谐荷载、地震荷载作用下,考虑钢筋粘结滑移后FRP约束钢筋混凝土柱的动力响应,并与不考虑钢筋滑...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 阻尼理论简介
1.3 FRP约束混凝土力学性能的研究现状
1.3.1 FRP约束混凝土静力性能的研究现状
1.3.2 FRP约束混凝土阻尼及动力响应的研究现状
1.4 钢筋混凝土构件纵筋粘结滑移的研究现状
1.4.1 钢筋与混凝土构件粘结应力-滑移关系
1.4.2 考虑纵筋滑移的构件分析方法
1.5 主要研究内容及创新点
2 基于纤维模型的钢筋粘结滑移分析方法
2.1 考虑纵筋滑移的模型化方法
2.2 材料的本构关系
2.2.1 钢筋的本构关系
2.2.2 混凝土的材料本构关系
2.3 参数的取值
2.4 本章小结
3 考虑钢筋粘结滑移的FRP约束RC柱有限元模型
3.1 结构非线性分析程序OPENSEES原理介绍
3.1.1 OPENSEES开发研究背景
3.1.2 OPENSEES平台架构
3.1.3 基于柔度法的梁柱单元理论
3.2 有限元计算
3.2.1 试验资料
3.2.2 材料模型参数
3.2.3 模型验证
3.3 本章小结
4 考虑钢筋粘结滑移的FRP约束钢筋混凝土柱单位体积耗能
4.1 引言
4.2 FRP约束钢筋混凝土柱的单位体积耗能计算
4.2.1 FRP约束钢筋混凝土圆柱
4.2.2 FRP约束钢筋混凝土方柱
4.3 参数分析
4.4 本章小结
5 钢筋粘结滑移对FRP约束钢筋混凝土柱非线性阻尼动力响应的影响
5.1 引言
5.2 非线性动力问题的数值求解
5.2.1 用振型位移叠加法进行反应分析
5.2.2 基于非线性阻尼的OPENSEES动力分析方法
5.3 考虑钢筋粘结滑移FRP约束钢筋混凝土柱非线性阻尼动力响应计算
5.3.1 CFRP约束钢筋混凝土柱在简谐荷载作用下的时程分析
5.3.2 CFRP约束钢筋混凝土柱在地震荷载作用下的时程分析
5.4 本章小结
6 结论及展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]CFRP约束高强混凝土应力-应变模型[J]. 卢明,王震宇,王代玉. 结构工程师. 2013(01)
[2]不同应变速率CFRP约束混凝土单轴受压本构关系的试验研究[J]. 陈海彬,徐建国,张玉敏,马国玉. 世界地震工程. 2012(04)
[3]FRP加固混凝土结构抗剪承载力的用量分析[J]. 董伟伟,孙晓燕. 华东公路. 2012(02)
[4]钢筋粘结滑移对钢筋混凝土墩柱抗震性能影响[J]. 罗征,李建中. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2011(04)
[5]FRP约束钢管混凝土长柱承载力研究[J]. 于峰,武萍. 玻璃钢/复合材料. 2011(04)
[6]FRP约束高强混凝土矩形柱应力-应变关系研究[J]. 周乐,李绥. 公路交通科技(应用技术版). 2010(11)
[7]FRP加固T形截面钢筋混凝土梁的延性系数计算方法[J]. 王泽源,王苏岩. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2010(06)
[8]基于OpenSEES的SRC柱低周往复加载数值模拟[J]. 朱雁茹,郭子雄. 广西大学学报(自然科学版). 2010(04)
[9]基于复阻尼理论的流固耦合地震时程响应研究[J]. 张辉东,周颖,王元丰. 振动与冲击. 2010(06)
[10]钢管混凝土轴压构件耗能计算及单位体积耗能公式建立[J]. 王元丰,文捷,潘玉华. 振动与冲击. 2010(04)
博士论文
[1]FRP约束钢筋混凝土柱非线性阻尼性能及动力响应研究[D]. 李笑然.北京交通大学 2013
[2]芳纶纤维布约束混凝土短柱的尺寸效应研究与多尺度分析[D]. 吴寒亮.北京交通大学 2010
硕士论文
[1]轴心受压混凝土圆形空心墩柱的FRP约束效应研究[D]. 汤伟红.中南大学 2011
[2]考虑钢筋粘结滑移影响的钢筋混凝土框架地震反应分析[D]. 高文生.重庆大学 2008
本文编号：3411402
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 阻尼理论简介
1.3 FRP约束混凝土力学性能的研究现状
1.3.1 FRP约束混凝土静力性能的研究现状
1.3.2 FRP约束混凝土阻尼及动力响应的研究现状
1.4 钢筋混凝土构件纵筋粘结滑移的研究现状
1.4.1 钢筋与混凝土构件粘结应力-滑移关系
1.4.2 考虑纵筋滑移的构件分析方法
1.5 主要研究内容及创新点
2 基于纤维模型的钢筋粘结滑移分析方法
2.1 考虑纵筋滑移的模型化方法
2.2 材料的本构关系
2.2.1 钢筋的本构关系
2.2.2 混凝土的材料本构关系
2.3 参数的取值
2.4 本章小结
3 考虑钢筋粘结滑移的FRP约束RC柱有限元模型
3.1 结构非线性分析程序OPENSEES原理介绍
3.1.1 OPENSEES开发研究背景
3.1.2 OPENSEES平台架构
3.1.3 基于柔度法的梁柱单元理论
3.2 有限元计算
3.2.1 试验资料
3.2.2 材料模型参数
3.2.3 模型验证
3.3 本章小结
4 考虑钢筋粘结滑移的FRP约束钢筋混凝土柱单位体积耗能
4.1 引言
4.2 FRP约束钢筋混凝土柱的单位体积耗能计算
4.2.1 FRP约束钢筋混凝土圆柱
4.2.2 FRP约束钢筋混凝土方柱
4.3 参数分析
4.4 本章小结
5 钢筋粘结滑移对FRP约束钢筋混凝土柱非线性阻尼动力响应的影响
5.1 引言
5.2 非线性动力问题的数值求解
5.2.1 用振型位移叠加法进行反应分析
5.2.2 基于非线性阻尼的OPENSEES动力分析方法
5.3 考虑钢筋粘结滑移FRP约束钢筋混凝土柱非线性阻尼动力响应计算
5.3.1 CFRP约束钢筋混凝土柱在简谐荷载作用下的时程分析
5.3.2 CFRP约束钢筋混凝土柱在地震荷载作用下的时程分析
5.4 本章小结
6 结论及展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]CFRP约束高强混凝土应力-应变模型[J]. 卢明,王震宇,王代玉. 结构工程师. 2013(01)
[2]不同应变速率CFRP约束混凝土单轴受压本构关系的试验研究[J]. 陈海彬,徐建国,张玉敏,马国玉. 世界地震工程. 2012(04)
[3]FRP加固混凝土结构抗剪承载力的用量分析[J]. 董伟伟,孙晓燕. 华东公路. 2012(02)
[4]钢筋粘结滑移对钢筋混凝土墩柱抗震性能影响[J]. 罗征,李建中. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2011(04)
[5]FRP约束钢管混凝土长柱承载力研究[J]. 于峰,武萍. 玻璃钢/复合材料. 2011(04)
[6]FRP约束高强混凝土矩形柱应力-应变关系研究[J]. 周乐,李绥. 公路交通科技(应用技术版). 2010(11)
[7]FRP加固T形截面钢筋混凝土梁的延性系数计算方法[J]. 王泽源,王苏岩. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2010(06)
[8]基于OpenSEES的SRC柱低周往复加载数值模拟[J]. 朱雁茹,郭子雄. 广西大学学报(自然科学版). 2010(04)
[9]基于复阻尼理论的流固耦合地震时程响应研究[J]. 张辉东,周颖,王元丰. 振动与冲击. 2010(06)
[10]钢管混凝土轴压构件耗能计算及单位体积耗能公式建立[J]. 王元丰,文捷,潘玉华. 振动与冲击. 2010(04)
博士论文
[1]FRP约束钢筋混凝土柱非线性阻尼性能及动力响应研究[D]. 李笑然.北京交通大学 2013
[2]芳纶纤维布约束混凝土短柱的尺寸效应研究与多尺度分析[D]. 吴寒亮.北京交通大学 2010
硕士论文
[1]轴心受压混凝土圆形空心墩柱的FRP约束效应研究[D]. 汤伟红.中南大学 2011
[2]考虑钢筋粘结滑移影响的钢筋混凝土框架地震反应分析[D]. 高文生.重庆大学 2008
本文编号：3411402
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