方鋼管高強混凝土柱損傷分析.pdf

1、建筑物在服役過程中難免會受到各種損傷和破壞,其中地震是一個非常重要的自然因素。地震時,建筑結構受到低周反復荷載的作用,使結構構件的塑性鉸區(qū)域產生不可恢復的塑形變形。當地震烈度遠遠超過結構的抗震設防烈度,結構就會發(fā)生首次超越破壞;大部分結構從產生微小局部裂縫到倒塌需要一個過程,在彈性變形下結構反復循環(huán)幾次乃至幾十次才能倒塌,即發(fā)生累積損傷破壞。因此,要判斷一個結構在震后是否能夠繼續(xù)使用或者是經過修復后繼續(xù)使用,還是需要推到重建,考慮結構在

2、震后的累積損傷是十分必要的。這項工作對于保障人民的生命和財產安全,減少地震損失具有很重要的意義。
　　 本文在以往研究成果的基礎上,利用ABAQUS大型有限元分析軟件建立方鋼管高強混凝土柱模型,采用有限元分析法對方鋼管高強混凝土柱在水平反復荷載作用下的滯回性能進行研究,建立方鋼管高強混凝土柱的滯回模型,并在此基礎上提出了方鋼管高強混凝土的損傷模型,為方鋼管在地震作用下的損傷評估提供了理論依據,具體進行了以下幾個方面的工作:

3、>　　 (1)利用ABAOUS有限元軟件建立了方鋼管高強混凝土柱模型,選擇合適的鋼管和高強混凝土的本構關系模型。其核心混凝土采用ABAQUS提供的塑性損傷模型,選擇適合往復荷載作用下高強混凝土的損傷系數d以及剛度恢復系數w。
　　 (2)采用有限元法對水平反復荷載作用下的方鋼管高強混凝土柱進行了計算,得到了構件的滯回曲線,并將其跟試驗曲線比較,驗證了方鋼管高強混凝土柱模型的可靠性。以套箍系數(ζ)、軸壓比n和長細比λ為參數,計

4、算了128根方鋼管高強混凝土。通過對計算結果的分析,提出了方鋼管高強混凝土的滯回模型。利用此滯回模型計算試驗中試件,并與試驗得到的滯回曲線進行對比,驗證了滯回模型的可靠性。
　　 (3)為了得到適合方鋼管高強混凝土的損傷模型,利用在低周反復荷載作用下方鋼管高強混凝土柱的滯回模型,計算9根試件破壞時的極限位移和累積耗能。令破壞時損傷指數D=1,通過回歸分析得到適合方鋼管高強混凝土柱的雙參數損傷模型。利用得到的損傷模型計算實際試驗中