地震力作用下结构构件复杂反应特性的实验研究

论文摘要

文中采用矩形、菱形、椭圆形位移加载模式分别对钢筋混凝土柱进行了拟静力实验。实验设备是美国MTS公司生产的电液伺服结构实验系统,在试件上安装了独立的位移传感器。实验中使用的是拟静力实验控制软件TUST和多维拟静力实验控制软件TUMT。通过对实验结果的分析,得到以下结论:1、施加轴力的试件滞回耗能曲线比较饱满,耗能能力较强,延性特性明显;施加扭转的试件,双水平方向的耗能能力较弱,表现出脆性的破坏特征。2、施加扭转的试件,当扭矩超过峰值点后下降很快,扭转耗能较差,而双水平方向的耗能较强,但是不如施加轴力作用下的滞回耗能强。3、在相同的加载模式下,扭转作用产生的损伤大于轴力作用下产生的损伤;随着加载循环周数的增多,试件的损伤有加快的趋势;在不同的加载模式下,只考虑取最不利的破坏状态计算的损伤指标相差不大,准确判断试件的破坏特性需要参照实际的破坏情况。4、钢筋混凝土柱在不同的加载模式下,不同加载方向计算的能量曲线不同,因此不能只是以混凝土柱一个方向消耗能量的多少作为构件抗震能力的依据。5、扭转滞回曲线出现较长的滑移段,中间捏拢,耗能能力差。钢筋混凝土柱两个受弯方向的滞回曲线形状呈梭形,滞回环饱满。在逐级增大的加载循环中,两个水平方向的抗弯能力衰减相对较慢,而抗扭能力衰减相对较快,各试件在扭转作用下的延性最差,扭矩超过峰值后刚度退化很快,表现为脆性破坏。6、用规范方法计算的位移值和实测的位移值相差较大,混凝土柱开裂后,在扭剪作用下刚度变化明显,所以在扭矩较大的情况下,需要考虑扭剪影响;实验结果表明,《钢筋混凝土规范》刚度计算式的截距已不是常数,离散性较大。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 前言
• 2 地震对建筑物的作用特点
• 2.1 地震分类
• 2.2 地震波及其传播
• 2.3 地震震级和地震烈度
• 2.4 地震设计分组
• 2.5 抗震设防的三水准目标和两阶设计段的方法
• 2.6 地震对建筑物影响的计算方法
• 2.7 实验研究的意义
• 3 结构实验方法简述
• 3.1 拟静力实验方法
• 3.2 拟动力实验方法
• 3.3 地震模拟振动台实验
• 3.4 国外研究进展
• 3.5 国内研究进展
• 4 实验过程
• 4.1 试件设计与制作
• 4.2 加载方式介绍
• 4.2.1 加载设备
• 4.2.2 加载方案
• 4.2.3 实验数据采集
• 4.2.4 实验现象的具体描述
• 5 实验结果特性分析
• 5.1 构件的滞回模型分析
• 5.2 本次试验的滞回曲线
• 5.3 对荷载滞回特性的认识
• 5.4 混凝土柱的耗能分析
• 5.5 两组混凝土试件的损伤比较
• 5.5.1 本次实验试件的损伤计算及其比较
• 5.5.2 试件总体累积损伤验证
• 6 用实验数据验证混凝土规范挠度公式
• 6.1 混凝土构件的挠度研究简述
• 6.2 混凝土构件挠度拟合验证
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录