【摘要】：基于強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法一直是各國規(guī)范主要采用的抗震設(shè)計(jì)方法,但歷次的地震災(zāi)害表明,柱足夠的變形能力將能有效地防止結(jié)構(gòu)的倒塌破壞。柱塑性變形能力的實(shí)現(xiàn),最通常的做法是在塑性鉸范圍內(nèi)通過施加一定的側(cè)向約束,提高混凝土的極限壓應(yīng)變,從而使得柱具備相應(yīng)的變形能力。本文在對已有往復(fù)荷載作用下FRP約束鋼筋混凝土柱彎曲破壞模式下塑性鉸長度研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述分析后,通過數(shù)值模擬研究了碳纖維(Carbon Fiber Reinforced Polymer,簡稱CFRP)布約束鋼筋混凝土柱彎曲破壞模式下塑性鉸長度。首先,采用ABAQUS軟件建立了有限元模型對CFRP約束方形混凝土柱抗震性能模擬分析,通過有限元模擬所得CFRP鋼筋混凝土柱的破壞形態(tài)、滯回曲線等結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了有限元軟件的可行性,確立了合適的有限元模型。其次,以CFRP約束鋼筋混凝土柱作為研究對象,采用ABAQUS有限元軟件通過對CFRP約束鋼筋混凝土柱抗震試驗(yàn)數(shù)值分析,分析得出對3種不同加固方式中的最優(yōu)加固方式。在最優(yōu)加固方式基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究CFRP布纏繞層數(shù)、軸壓比、剪跨比和混凝土強(qiáng)度對CFRP約束鋼筋混凝土柱抗震性能和塑性鉸長度的影響。最后,在彎曲破壞模式下對CFRP約束鋼筋混凝土柱進(jìn)行塑性鉸長度進(jìn)行理論分析。結(jié)合現(xiàn)有的塑性鉸長度計(jì)算公式與有限元模擬結(jié)果對比分析,借助統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析驗(yàn)證,根據(jù)有限元計(jì)算出的多組模型結(jié)果采用多元線性回歸的方法給出彎曲破壞模式下CFRP約束鋼筋混凝土柱塑性鉸長度建議公式。
【圖文】：

中提供的混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線即可求出材料的受壓損傷因子和受拉損傷因子，可以較好的用于混凝土結(jié)構(gòu)的損傷分析，圖2.2(a)所示。此外，混凝土剛度恢復(fù)系數(shù)w對本構(gòu)曲線有較大影響，本文通過試算取拉壓剛度恢復(fù)系數(shù)均為0.35。由損傷因子 和剛度恢復(fù)系數(shù) 就可以定義混凝土在反復(fù)荷載作用下應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，如圖2.2(a)所示�；炷翐p傷塑性模型中需要分別輸入混凝土的塑性參數(shù)、受壓行為和受拉行為的取值。根據(jù)參考其他文獻(xiàn)中塑性參數(shù)的取值，，將塑性參數(shù)包括膨脹角 取值為

圖 2. 3 CFRP 局部材料方向ig 2. 3 CFRP department material direction圖 2. 4 CFRP 應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig 2. 4 CFRP stress-strain curve.3.3 材料屬性有限元模擬采用的是實(shí)體模型，模型尺寸在 CFRP 約束鋼筋混凝土柱試驗(yàn)介已經(jīng)描述，混凝土抗壓強(qiáng)度為 20.1MPa，彈性模量為 3.1×104MPa，具體材料見表 2.1 和 2.2。表 2. 1 鋼筋材料屬性Tab 2. 1 Material properties of reinforcement型號直徑/mm屈服強(qiáng)度/MPa極限強(qiáng)度/MPa彈性模量/MPaHRB400 18 400 540 2.09×105HPB300 8 300 420 2.00×105
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU375.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2592269