本文選題：SFCB + Perform-3D��； 參考：《東南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：鋼-連續(xù)纖維復(fù)合筋材(簡(jiǎn)稱SFCB)是以普通鋼筋為內(nèi)芯,外層包裹縱向纖維的復(fù)合筋材,具有強(qiáng)度較高、延性較好、高彈模以及價(jià)格較低等優(yōu)越特點(diǎn),并且由于外層纖維的作用可以有效的減小鋼筋的腐蝕。已有的研究表明該復(fù)合材料可以較大幅度的提高構(gòu)件屈服后的二次剛度,明顯減小殘余變形,表現(xiàn)出較好的抗震性能。本文對(duì)SFCB混凝土框架的抗震性能進(jìn)行了理論、試驗(yàn)以及數(shù)值模擬三個(gè)方面的研究。(1)本文按照抗震設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)了一榀單層單跨的SFCB混凝土框架,對(duì)其進(jìn)行低周反復(fù)荷載試驗(yàn),研究其抗震性能。試驗(yàn)表明,試件經(jīng)歷彈性、彈塑性及破壞三個(gè)階段,在屈服后承載能力出現(xiàn)了二次上升段,但殘余變形增加幅度不大,最終發(fā)生彎曲破壞,滯回曲線較飽滿,耗能能力及延性較好。(2)基于Perform-3D軟件,對(duì)SFCB混凝土框架的抗震性能進(jìn)行數(shù)值模擬,模擬得到的滯回曲線與試驗(yàn)結(jié)果較為吻合。進(jìn)而分析了軸壓比、混凝土強(qiáng)度、纖維摻量三個(gè)參數(shù)對(duì)SFCB混凝土框架抗震性能的影響。模擬結(jié)果表明,軸壓比對(duì)框架的抗震性能影響較大,一定范圍內(nèi)增大軸壓比,可以提高框架的承載力,但軸壓比越大骨架曲線越陡,剛度退化速度越快;混凝土強(qiáng)度對(duì)框架的影響較��；纖維摻量越大,二次剛度越明顯,承載能力越大。與普通鋼筋混凝土框架相比,SFCB混凝土框架屈服后出現(xiàn)較為明顯的次剛度,殘余變形較小,抗震性能較好。(3)根據(jù)試驗(yàn)和有限元模擬結(jié)果,結(jié)合基于普通鋼筋混凝土框架恢復(fù)力模型的相關(guān)計(jì)算理論,給出了SFCB混凝土框架骨架曲線特征點(diǎn)的計(jì)算公式,提出骨架曲線模型。并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行回歸分析,得出框架加卸載剛度的退化規(guī)律。(4)基于骨架曲線模型與加卸載剛度退化規(guī)律,給出SFCB混凝土框架在反復(fù)荷載下的滯回環(huán)規(guī)則,得到其恢復(fù)力特性,并將試驗(yàn)結(jié)果對(duì)提出的計(jì)算公式的適用性進(jìn)行驗(yàn)證,為以后進(jìn)一步的抗震動(dòng)力分析的研究提供了一些參考。
[Abstract]:Steel-continuous fiber composite reinforcement (SFCBs) is a composite reinforced material with common steel bar as core and outer layer wrapped with longitudinal fiber. It has the advantages of high strength, good ductility, high modulus of elasticity and low price, etc. And because of the effect of outer fiber can effectively reduce the corrosion of steel bars. The existing research shows that the composite material can greatly improve the secondary stiffness of the members after yielding, obviously reduce the residual deformation, and show good seismic performance. In this paper, the seismic behavior of SFCB concrete frame is studied theoretically, experimentally and numerically. (1) according to the principle of seismic design, a SFCB concrete frame with single monolayer and single span is designed and tested under low cyclic cyclic loading. Its seismic performance is studied. The test results show that the specimen has experienced three stages of elasticity, elastic-plastic and failure. After yielding, the bearing capacity of the specimen has appeared a second rise, but the residual deformation has not increased much, and finally the bending failure has occurred, and the hysteretic curve is relatively full. Based on Perform-3D software, the seismic behavior of SFCB concrete frame is numerically simulated. The hysteretic curve obtained by the simulation is in good agreement with the experimental results. The effects of axial compression ratio, concrete strength and fiber content on the seismic behavior of SFCB concrete frame are analyzed. The simulation results show that the axial compression ratio has a great influence on the seismic performance of the frame. Increasing the axial compression ratio in a certain range can improve the bearing capacity of the frame, but the larger the axial compression ratio is, the steeper the skeleton curve is, and the faster the stiffness degradation rate is. The concrete strength has little effect on the frame, and the higher the fiber content, the more obvious the secondary stiffness and the greater the bearing capacity. Compared with the ordinary reinforced concrete frame, the concrete frame of SFCB has obvious secondary stiffness after yielding, small residual deformation and better seismic performance.) according to the results of test and finite element simulation, Based on the relevant calculation theory of the restoring force model of reinforced concrete frame, the calculation formula of the characteristic point of the skeleton curve of SFCB concrete frame is given, and the skeleton curve model is put forward. The regression analysis of the simulation results shows that the degradation rule of the loading and unloading stiffness of the frame is obtained. Based on the skeleton curve model and the degradation law of the loading and unloading stiffness, the hysteretic loop rule of the SFCB concrete frame under repeated load is given, and the restoring force characteristic of the frame is obtained. The applicability of the proposed formula is verified by the experimental results, which provides some references for the further study of seismic dynamic analysis.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU398;TU352.11

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本文編號(hào)：1783818