地震作用下鋼管混凝土樁損傷性能研究.pdf

1、由于良好的力學(xué)性能和抗震性能，鋼管混凝土樁作為一種組合設(shè)計形式在地震區(qū)建筑中得到了廣泛應(yīng)用。對鋼管混凝土樁抗震性能的研究一直是國內(nèi)外的研究熱點，許多研究者通過抗震試驗對鋼管混凝土的抗震性能進(jìn)行了探討。但是大部分研究者的側(cè)重點都是放在鋼管混凝土的承載力、滯回性能以及建立滯回模型的研究上，很少考慮地震作用下鋼管混凝土樁的疲勞損傷，以及由于疲勞損傷的累積而導(dǎo)致的鋼管混凝土的累積損傷破壞。本文針對鋼管混凝土樁在地震荷載下的力學(xué)性能和疲勞累積損傷

2、問題進(jìn)行了數(shù)值模擬較為系統(tǒng)的理論分析。
　　模擬結(jié)果表明鋼管混凝土具有良好的抗震滯回性能和耗能能力，即使鋼管混凝土產(chǎn)生了較大的變形也不會發(fā)生嚴(yán)重的承載力退化現(xiàn)象。鋼管混凝土樁滯回曲線的荷載和剛度退化隨著側(cè)移率的增大而加快，說明在較大的變形條件下，往復(fù)變形一次對鋼管混凝土造成的損傷也大;隨著側(cè)移率的減小，鋼管混凝土的滯回耗能能力明顯增強(qiáng)。研究表明，承受低周往復(fù)荷載作用的鋼管混凝土樁在破壞時鋼管斷裂處的應(yīng)變并沒有達(dá)到單調(diào)拉伸時的極限應(yīng)

3、變，鋼管是在拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的反復(fù)作用下產(chǎn)生了疲勞損傷，當(dāng)鋼管的損傷累積到一定程度時，最終發(fā)生疲勞斷裂。
　　本文建立了反映鋼管混凝土樁低周疲勞壽命的改進(jìn)Manson-Coffin關(guān)系模型，得出了鋼管混凝土樁變形和疲勞壽命的關(guān)系曲線。與前人試驗數(shù)據(jù)相比，理論曲線能夠比較合理地反映這幾類鋼管混凝土樁在不同變形條件下的疲勞壽命。綜合Miner的線性累積損傷理論和鋼管混凝土樁的循環(huán)耗能規(guī)律，建立了鋼管混凝土樁的基于耗能的改進(jìn)線性累積損傷模