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高强钢筋混凝土墩柱抗震性能计算机仿真分析

李振  
【摘要】:大量的地震震害和试验研究表明,在强烈地震作用下,结构一般都会进入弹塑性状态,出现弹塑性变形,钢筋混凝土结构的破坏变形多数集中在墩柱,因此着重研究墩柱的抗震性能具有重要的理论和实际意义。但是在实际的试验过程中,不仅要耗费大量的资金,还要耗费大量的人力物力,而且研究也不是很全面。随着计算机技术的发展,利用有限元软件模拟分析钢筋混凝土结构试验的研究在现代工程科学中显得日益重要。本文通过ANSYS软件模拟分析了高强钢筋混凝土墩柱的抗震性能,主要内容包括以下几个方面: 1、综述了混凝土材料的弹塑性本构关系,详细讨论了混凝土的破坏准则、破坏曲面以及混凝土非线性本构模型。总结了在有限元建模过程中常用的几种有限元模型,并对其适用状况和优缺点进行了分析。 2、结合试验结果对6根配有高强钢筋的混凝土墩柱进行了在低周反复荷载下的仿真计算,分析了不同参数对计算结果的影响。结果表明,拉应力释放系数、剪力传递系数、不同的钢筋本构模型对计算结果影响不大,计算机模拟得到的结果与试验结果可以较好的吻合。 3、较详细地分析了轴压比和高强纵筋对墩柱延性性能的影响,从计算结果来看,墩柱的延性系数随着轴压比的增大而减小,合理配置高强钢筋可以提高墩柱的延性性能。就所计算的试件来说,当配置的高强纵筋为全部纵筋的22%时,墩柱的延性性能最好。


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