地震與腐蝕作用下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)在以及今后都將是一種重要的建筑，世界上大量的混凝土結(jié)構(gòu)由于環(huán)境荷載作用、疲勞效應(yīng)、腐蝕作用，都面臨不同程度的破壞甚至倒塌的危險(xiǎn)，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。腐蝕對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震能力影響非常明顯，腐蝕作用不僅使混凝土密度增大，還會(huì)降低鋼筋混凝土的粘結(jié)力，鋼筋銹蝕膨脹，混凝土脹裂，使得結(jié)構(gòu)自振周期增大，抗震性能下降。因此，分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在腐蝕與地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)，對(duì)腐蝕結(jié)構(gòu)抗震性能的準(zhǔn)確評(píng)估具

2、有重要意義。本課題從以下幾方面進(jìn)行了研究：
　　首先，根據(jù)混凝土腐蝕機(jī)理，從鋼筋和混凝土的力學(xué)性能及二者的粘結(jié)關(guān)系的變化分析了腐蝕對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力的影響。在微觀上，根據(jù)溫度膨脹環(huán)原理，對(duì)一個(gè)經(jīng)受現(xiàn)場(chǎng)腐蝕的鋼筋混凝土柱子進(jìn)行了鋼筋銹蝕的數(shù)值分析，得出了混凝土應(yīng)力和損傷隨著鋼筋銹蝕發(fā)展的變化過(guò)程。
　　其次，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)腐蝕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到混凝土與鋼筋的劣化規(guī)律，選用實(shí)體單元建立了單層鋼筋混凝土鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的有限元模型，并對(duì)

3、其進(jìn)行了地震響應(yīng)時(shí)程分析。為了研究腐蝕作用對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，本文根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，分析了不同腐蝕條件下結(jié)構(gòu)的自振頻率的變化，并比較了地震作用下不同腐蝕條件下結(jié)構(gòu)加速度、位移、應(yīng)力和損傷結(jié)果。
　　再次，研究了用實(shí)體單元模擬鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的有效性。課題分別用ABAQUS和ANSYS對(duì)一個(gè)十二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)兩種軟件的模擬效果作了評(píng)價(jià)。通