考虑冻融循环作用的RC框架梁柱节点抗震性能试验及恢复力模型

为研究冻融循环作用下RC框架梁柱节点抗震性能,首先,采用人工气候环境法对8榀RC框架梁柱节点试件进行快速冻融循环试验,进而进行拟静力试验;其次,研究冻融循环次数、轴压比及剪压比对试件破坏形态、承载力、变形及耗能能力等抗震性能的影响;最后,采用回归分析法,提出了冻融损伤RC框架梁柱节点的四折线骨架曲线模型,建立了可综合考虑加、卸载刚度退化及捏拢效应的冻融损伤RC梁柱节点恢复力模型。研究结果表明:随着冻融循环次数、轴压比和剪压比增大,试件承载力均有所降低;冻融循环次数和剪压比增大导致试件耗能能力下降,而随着轴压比提高,试件极限点的能量耗散系数呈增大趋势;试件在整个加载过程中可分为开裂、屈服、极限和破坏4个阶段,提出的四折线骨架曲线模型可较好描述各阶段受力与变形特征;通过所建恢复力模型得到的滞回曲线与试验曲线吻合较好,表明该模型能够较准确地描述冻融循环作用下RC框架梁柱节点的滞回性能。

弯曲破坏冻融损伤RC框架梁柱数值模型

为探究弯曲破坏型冻融损伤钢筋混凝土(RC)框架梁柱抗震能力进而对其展开准确评估,通过对国内外已有冻融损伤RC梁柱拟静力试验数据的对比分析与归纳总结,深入系统地探究了冻融循环次数NFTCs、混凝土强度f_(cu)、轴压比n对RC梁柱抗震能力的影响.采用理论知识构建了未冻融RC框架梁柱弯矩-转角(M-θ)恢复力模型骨架曲线计算方法,进而提出了可考虑冻融损伤参数F(F综合了NFTCs和f_(c)的影响)和轴压比n影响的冻融损伤RC框架梁柱M-θ恢复力模型骨架曲线计算公式.在此基础上,基于能量耗散原理,引入循环退化指数βi用以表征梁柱构件的强度退化与刚度衰减,构建了适用于弯曲破坏冻融损伤RC梁柱的M-θ恢复力模型.将所建立的M-θ恢复力模型代入到OpenSEES的零长度单元ZeroLength Element中,利用集中塑性铰模型建立了适用于弯曲破坏型冻融损伤RC梁柱数值模型.通过模拟值与试验值的对比表明,构建的数值模型能较为准确地标定低周往复下弯曲破坏冻融损伤RC框架梁柱的滞回性能,可用于RC框架结构的抗震能力评估.

冻融损伤RC梁柱承载与变形能力时变评估模型

为评估严寒地区在役RC框架结构的时变化承载能力与变形能力。该文首先利用最冷月平均气温θ为指标建立实际环境下的年均冻融循环次数F_(act)计算式;进而考虑室内外损伤比例系数S、饱含水时间比例系数k,将F_(act)等效换算为基于“快冻法”的实验室冻融循环次数F_(Q)。同时,以抗压强度为冻损指标,建立可将F_(Q)换算为基于“人工气候”的实验室冻融循环次数F的等效冻融循环次数计算模型。利用已有研究成果建立弯曲破坏未冻融RC梁柱特征状态承载力与变形能力计算式,进而提出可考虑F、f_(c)、n影响的冻融损伤RC框架梁柱特征状态承载力与变形能力计算式。在此基础上,建立冻融损伤RC框架梁柱承载能力与变形能力时变评估模型。研究可为严寒地区在役RC框架结构的冻融劣化时变评估提供参考。

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

通过6个不同冻融循环次数和轴压比的RC框架中节点梁柱组合体试件的低周反复加载试验,研究冻融循环次数和轴压比变化对节点核心区和梁柱组合体破坏模式、水平承载力、变形及耗能能力等抗震性能指标的影响。结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土力学性能劣化,贯穿节点的梁端纵筋与混凝土之间的黏结强度显著退化,使得通过"斜压杆机构"与"桁架机构"传入节点核心区的剪力比例发生变化,导致低周反复荷载作用下节点核心区破坏模式发生转变,承载力降低,组合体耗能能力下降,延性稍有增大;当剪压比较大时,轴压比的增大使经冻融循环后的节点承载力降低,延性和耗能能力均出现不同程度的下降;冻融循环次数增加,由节点核心区剪切变形引起的柱顶水平位移在总柱顶水平位移中所占的比例增大。