考慮屈曲的抗震鋼筋低周疲勞性能研究.pdf

1、大量震害和試驗現(xiàn)象表明，鋼筋混凝土柱縱筋在疲勞破壞前往往已經(jīng)出現(xiàn)較為明顯的屈曲，這就要求柱縱筋應同時具有良好的屈曲受力性能和疲勞受力性能。目前，國內外對柱縱筋屈曲性能和低周疲勞性能的單獨研究已經(jīng)較為成熟，但關于如何在縱筋低周疲勞模型中合理地考慮屈曲效應影響的研究成果較少，這就使得目前建立的低周疲勞模型直接用于屈曲鋼筋時難以準確。因此建立考慮屈曲的縱筋低周疲勞模型，對于準確預測實際構件中的縱筋疲勞失效時刻具有重要意義。
　　本文依據(jù)

2、鋼筋疲勞試驗數(shù)據(jù)建立了不考慮屈曲影響的原始疲勞模型。以OpenSees有限元分析平臺為基礎，通過模擬試驗中屈曲鋼筋的系列循環(huán)加載，提取了鋼筋力-位移曲線、中間截面局部應變等相關數(shù)據(jù)。根據(jù)鋼筋循環(huán)加載時中間截面的局部應變數(shù)據(jù)，先后對原始疲勞模型進行了三次修正，最終得到可直接用鋼筋平均塑性應變幅進行計算的修正疲勞模型III。同時，依據(jù)屈曲鋼筋的系列循環(huán)加載試驗數(shù)據(jù)和修正疲勞模型III擬合了強度衰減公式。此外，本文還直接基于屈曲鋼筋的平均塑性

3、應變幅試驗結果擬合了修正疲勞模型IV。
　　采用本文擬合的修正疲勞模型III和修正疲勞模型IV計算兩個不同研究者完成的屈曲鋼筋循環(huán)加載試驗中鋼筋的累計疲勞損傷指數(shù)，并基于其中一組屈曲鋼筋循環(huán)加載試驗進一步分析屈服強度對屈曲鋼筋疲勞性能的影響，得到了修正疲勞模型III-y和修正疲勞模型IV-y。為了驗證本文擬合的修正疲勞模型的有效性，采用修正疲勞模型III-y和修正疲勞模型IV-y計算柱低周反復加載試驗中柱縱筋的累計疲勞損傷指數(shù)，結

4、果表明其值接近1.000。此外，采用本文擬合的強度衰減公式計算循環(huán)加載屈曲鋼筋的強度衰減指數(shù)發(fā)現(xiàn)，計算結果與試驗測得的強度衰減指數(shù)相近。
　　研究結果表明，考慮屈曲影響的修正疲勞模型和強度衰減公式對屈曲鋼筋的低周疲勞性能的計算結果有明顯改善，本文建立的修正疲勞模型可相對更準確地模擬混凝土構件中屈曲鋼筋的低周疲勞性能。
　　本文的創(chuàng)新點如下：①合理考慮了屈曲對鋼筋疲勞性能的影響；②建立了屈曲鋼筋循環(huán)受力時中間截面局部應變與鋼筋