近海大气环境下锈蚀钢框架梁抗震性能试验及恢复力模型研究

为了研究近海大气环境下锈蚀钢框架梁的抗震性能,对5根钢框架梁进行了近海大气环境加速腐蚀试验和低周反复加载试验,分析了不同锈蚀程度对钢框架梁破坏模式、承载能力、变形能力及耗能能力等的影响。结果表明:随着锈蚀程度的增加,试件底端翼缘屈曲、腹板鼓曲及塑性铰形成所对应的位移逐渐减小;试件承载力及延性显著降低,强度和刚度退化明显,耗能变差。在试验研究的基础上,引入循环退化指数,建立了能够反应强度、刚度循环退化效应的锈蚀钢框架梁恢复力模型;并与试验滞回曲线进行对比,两者吻合较好,验证了该恢复力模型的适用性。研究成果为近海大气环境下在役钢结构的抗震性能评估奠定了试验与理论基础。

锈蚀钢框架梁抗震性能试验及地震损伤模型

为了揭示锈蚀钢框架梁的地震损伤演化规律,基于人工气候环境法对5榀钢框架梁试件进行加速锈蚀,并对锈蚀后的试件进行拟静力试验,研究不同锈蚀程度对钢框架梁破坏形态、强度、刚度、变形和耗能等的影响。结合试验结果,分析可反映锈蚀钢框架梁地震损伤演化规律的指标,提出变形-滞回耗能双参数损伤模型,给出模型中相应参数的具体定义和确定方法。研究结果表明:随着锈蚀程度增加,试件局部屈曲程度加重,承载力及延性逐渐降低,强度和刚度退化明显,耗能变差;损伤值在弹性阶段收敛于0,进入弹塑性阶段后迅速增大,破坏时等于1,符合损伤指数性质;随着锈蚀程度增加,试件损伤发展速度逐渐加快;所建立的损伤模型能够较好地模拟锈蚀钢框架梁的地震损伤演化过程。