鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性階段動(dòng)力響應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、鋼筋混凝土材料是我國(guó)現(xiàn)在以及今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)的重要的建筑材料，其阻尼性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)性能的強(qiáng)弱，阻尼如何取值也關(guān)系到結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的準(zhǔn)確程度，影響阻尼的因素眾多，其中結(jié)構(gòu)損傷對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼性能影響很大，但是定性的研究損傷和結(jié)構(gòu)的阻尼比的關(guān)系卻是非常復(fù)雜和困難；另外，致力提高結(jié)構(gòu)材料的阻尼能力為土木工程結(jié)構(gòu)的防災(zāi)減災(zāi)開辟了一條新的途徑，鋼筋混凝土的阻尼性能可以通過材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)不同層次的試驗(yàn)系統(tǒng)研究，也可以通

2、過有限元軟件來(lái)模擬仿真分析鋼筋混凝土的阻尼增強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)的減震作用。本文的研究?jī)?nèi)容主要有以下方面：
　　首先，為了定性的研究不同程度的損傷對(duì)構(gòu)件剛度與阻尼性能的影響，本文首先利用分級(jí)加載簡(jiǎn)支梁試驗(yàn)，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件造成不同程度的損傷，然后試驗(yàn)測(cè)試其對(duì)應(yīng)阻尼比和損耗因子的變化，通過模態(tài)分析得出動(dòng)力特性參數(shù)，分析頻率、阻尼比、損耗因子、及儲(chǔ)存模量隨不同損傷狀態(tài)的關(guān)系。最終對(duì)分級(jí)加載試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸，得到了以荷載等級(jí)為自變量的頻率、阻

3、尼比、損耗因子、儲(chǔ)存模量的表達(dá)式。
　　第二，為了更形象地研究柱的阻尼性能對(duì)框架減震耗能的影響，通過ANSYS來(lái)模擬柱加入阻尼增強(qiáng)摻合料后的阻尼增強(qiáng)效果，建立了單榀鋼筋混凝土框架有限元模型（強(qiáng)梁弱柱），并分別設(shè)置三維有限元框架模型的框架柱的粘性阻尼比為4％、6%、8%和10%，進(jìn)而研究柱的阻尼增強(qiáng)對(duì)于整體結(jié)構(gòu)的減震作用。有限元模擬結(jié)果表明：框架柱粘性阻尼比的增加有效的提高了框架的抗震能力，并使框架的主振頻率發(fā)生了變化。
　　

4、第三，為了研究工程中普遍使用的結(jié)構(gòu)形式—框架結(jié)構(gòu)，建立了兩層框架模型，對(duì)比研究了柱、梁構(gòu)件的阻尼增強(qiáng)對(duì)于整體結(jié)構(gòu)的減震效果。假設(shè)柱構(gòu)件粘性阻尼比為4%時(shí)，梁構(gòu)件的粘性阻尼比分別為4%、6%、8%和10%；假設(shè)梁構(gòu)件的粘性阻尼比為4%時(shí)，柱構(gòu)件的粘性阻尼比分別為4%、6%、8%和10%。模擬結(jié)果表明：梁構(gòu)件和柱構(gòu)件在框架減震耗能中起到的作用是相當(dāng)?shù)?。總體來(lái)說(shuō)，柱的減震耗能能力會(huì)略強(qiáng)于梁的減震耗能能力。
　　最后分別分析了強(qiáng)柱弱梁框架