冻融损伤RC剪力墙抗震性能试验与数值模拟方法研究

发布时间：2022-06-24 10:25

　　寒冷地区的冻融作用是混凝土力学性能下降的主要原因之一,其所引发的混凝土力学性能退化是导致钢筋混凝土（Reinforced Concrete,RC）结构构件抗震性能劣化的主要影响因素之一。由于早期的设计规范与标准尚不完善,忽略了冻融循环作用对RC结构构件的影响,导致既有在役RC结构构件在循环冻融作用下容易发生冻胀损伤,进而引发其力学与抗震性能劣化。在中国的东北,冬季持续时间长,温度低,昼夜差大,由冻融作用引起的钢筋混凝土（RC）结构剥蚀破坏日趋显著。在日本、加拿大、俄罗斯和北美等地区,由冻融作用起的结构损坏已受到了高度重视。与此同时,大量处于寒冷环境作用下的RC结构构件亦处于高抗震设防烈度区。基于此,本文选取常用于高层建筑结构的RC剪力墙为研究对象,对其展开了抗震性能试验与数值模拟研究。所涉及到的主要研究内容与结论如下:（1）以冻融循环次数（FTCs）、混凝土强度、轴压比为设计变量,借用人工气候实验室技术对8榀剪跨比为2.14的RC剪力墙进行加速冻融循环试验,进而对其进行低周往复试验。研究结果表明,随FTCs数量的增加,RC剪力墙的破坏模式由弯曲为主的弯剪破坏向剪切为主的弯剪破坏转变;试... 

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冻融混凝土机理研究
        1.2.2 冻融混凝土材料层面研究
        1.2.3 冻融混凝土构件层面研究现状
        1.2.4 冻融混凝土数值模拟研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 冻融损伤RC剪力墙抗震性能试验
    2.1 引言
    2.2 试验概括
        2.2.1 试件设计与制作
        2.2.2 冻融循环试验方案
        2.2.3 加载方案与加载制度
        2.2.4 测点布置与量测方法
    2.3 冻融试验结果分析
        2.3.1 冻融混凝土材料微观性能
        2.3.2 材料性能
        2.3.3 冻融损伤混凝土试块质量变化规律
        2.3.4 试件表观冻融损伤形态
    2.4 冻融损伤RC剪力墙拟静力试验结果分析
        2.4.1 加载破坏过程
        2.4.2 滞回性能
        2.4.3 骨架曲线与特征点参数
        2.4.4 强度衰减
        2.4.5 刚度退化
        2.4.6 耗能能力
        2.4.7 剪切变形
    2.5 本章小结
3 冻融损伤RC剪力墙恢复力模型
    3.1 引言
    3.2 恢复力模型研究现状
    3.3 冻融损伤RC剪力墙恢复力模型建立思路
    3.4 冻融损伤RC剪力墙恢复力模型
        3.4.1 完好RC剪力墙骨架曲线特征点参数标定方法
        3.4.2 冻融损伤RC剪力墙骨架曲线特征点参数标定方法
        3.4.3 冻融损伤RC剪力墙滞回规则
        3.4.4 恢复力模型验证
    3.5 本章小结
4 冻融损伤RC剪力墙抗震性能数值模拟方法
    4.1 引言
    4.2 数值模拟方法建立的思路
    4.3 冻融损伤RC剪力墙剪切恢复力模型
        4.3.1 完好RC剪力墙剪切恢复力模型
        4.3.2 冻融损伤RC剪力墙剪切恢复力模型
    4.4 考虑不均匀冻融损伤的纵筋滑移模型
        4.4.1 冻融损伤粘结强度模型
        4.4.2 纵筋滑移模型
        4.4.3 考虑冻融不均匀性的纵筋滑移模型
        4.4.4 粘结滑移试验验证
    4.5 冻融损伤RC剪力墙数值模型建立与验证
        4.5.1 不均匀冻融损伤模型
        4.5.2 模型参数
        4.5.3 模型验证
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要研究成果与结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]冻融损伤钢筋混凝土剪力墙恢复力模型研究[J]. 郑山锁,荣先亮,张艺欣,董立国.  华中科技大学学报(自然科学版). 2019(06)
[2]不同轴压比冻融RC剪力墙抗震性能试验[J]. 郑山锁,董晋琦,荣先亮,张艺欣,董立国.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2019(07)
[3]钢筋混凝土柱冻融损伤模型研究[J]. 张艺欣,郑山锁,裴培,李磊,秦卿,董立国.  工程力学. 2019(02)
[4]考虑动力损伤退化的钢筋混凝土柱恢复力模型[J]. 李柔含,李宏男,李超.  建筑结构学报. 2018(08)
[5]冻融损伤低矮钢筋混凝土剪力墙恢复力模型研究[J]. 郑山锁,李强强,秦卿,甘传磊,刘巍,董立国.  建筑结构学报. 2018(03)
[6]冻融环境作用下低矮RC剪力墙抗震性能试验研究[J]. 张德义,郑山锁,杨威,甘传磊.  湖南大学学报(自然科学版). 2017(09)
[7]冻融循环后一字形短肢剪力墙抗震性能试验研究[J]. 郑山锁,甘传磊,秦卿,杨威,汪锋.  工程力学. 2016(12)
[8]冻融循环下钢筋混凝土框架梁柱中节点抗震性能试验研究[J]. 郑捷,董立国,秦卿,郑山锁,汪锋.  建筑结构学报. 2016(10)
[9]考虑损伤的纤维增强混凝土剪力墙恢复力模型研究[J]. 党争,梁兴文,代洁,于婧.  工程力学. 2016(05)
[10]冻融环境作用下RC剪力墙抗震性能试验[J]. 秦卿,郑山锁,甘传磊,杨威.  哈尔滨工业大学学报. 2016(06)

博士论文
[1]型钢高强高性能混凝土构件及其框架结构的地震损伤研究[D]. 王斌.西安建筑科技大学 2010
[2]受冻融混凝土本构关系研究和冻融过程数值模拟[D]. 段安.清华大学 2009
[3]冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究[D]. 冀晓东.大连理工大学 2007

硕士论文
[1]冻融循环后钢筋与再生混凝土粘结性能试验研究[D]. 孟祥鑫.哈尔滨工业大学 2015
[2]冻融循环作用下钢筋混凝土梁受剪承载力的研究[D]. 周敏.扬州大学 2012
[3]纤维模型中考虑剪切效应的RC结构非线性特征研究[D]. 臧登科.重庆大学 2008
[4]混凝土抗冻性研究[D]. 刘信斌.西南交通大学 2007



本文编号：3653857