考虑应变率效应的钢筋混凝土框架节点抗震性能研究

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1、硕士学位论文考虑应变率效应的钢筋混凝土框架节点抗震性能研究StudyonSeismicBehaviorofReinforcedConcreteFrameJointswiththeConsiderationofStrainRateEffect专学号：21006038完成日期：星Q!墨生垒旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究-I-作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不

2、包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：丕虚鱼兰盔丝丝垒丝鱼遇壑丝篷垒生：丝鲎鱼霾作者签名：彳＆釜—一日期：业年』月L日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要钢筋混凝土框架节点在地震作用下受力情况复杂，节点的抗震性能是影响结构整体承载力和延性性能的重要因素。钢筋混凝土结构在地震作用下的应变率范围一般为10‘4～10～，而混凝土和钢筋为率敏感材料，因此

3、不同应变率下钢筋混凝土框架节点的力学性能不同。本文针对框架节点的抗震性能，进行的研究工作和得到的主要结论如下：(1)采用受剪通用分析模型和简化拉一压杆模型对钢筋混凝土框架中间节点在地震作用下的传力机理和设计方法进行了分析，并通过考虑梁端往复荷载作用下梁受压区混凝土高度，改进了简化拉一压杆模型设计方法，与试验结果的对比证明改进后模型预测的节点受剪承载力更加精确且偏于安全；(2)进行了平面框架中间节点组合体的抗震性能试验研究，重点研究了应变率效应对框架节点抗震性能的影响以及高应变率下轴压比对框架节点受剪承载力的影响，试验结

4、果表明：梁端加载速度的提高，节点组合体的极限承载力提高，但是组合体在峰值荷载之后承载力迅速下降，强度和刚度退化对比拟静态加载时严重，在较低位移延性的情况下节点组合体即失去承载能力。梁端位移快速加载时，节点组合体的破坏情况比拟静态加载时更严重，裂缝宽度大，裂缝分布集中，节点核心区梁纵筋粘结退化情况不如拟静态加载时严重，节点核心区剪切变形大，组合体在破坏之前耗能更多；(3)梁端加载速度提高，节点核心区应变率提高，对应梁端位移加载速度为0．4mm／s、4mm／s和40mm／s时的节点核心区的应变率分别为10～、10‘4和10

5、～，本文采用应变率估算方法在试验开始之前对试验应变率进行了设计。梁端快速加载时，柱身轴压比的不同对节点组合体的承载力影响不大，但不同轴压比下，节点组合体的破坏形态差别很大，在本次试验所进行的轴压比范围内，轴压比的增大对节点组合体的抗震性能存在有利影响，能够减小节点核心区裂缝宽度；(4)采用ABAQUS中混凝土损伤塑性模型分析了节点组合体在不同加载速度时的抗震脾IT-厶匕I，V_,，分析结果表明快速加载情况下框架节点核心区混凝土应力更高、破坏更严重；与试验结果对比表明，数值分析得到的梁端荷载．位移滞回曲线的骨架曲线与试验

6、骨架曲线的峰值荷载基本相同，快速加载时试件达到峰值荷载后承载力迅速下降的趋势也与试验结果基本吻合，损伤塑性模型可以模拟框架节点的应变率效应；(5)规范公式计算结果、改进模型预测结果与试验结果的对比表明，上述现行节点受剪承载力设计方法计算值与拟静态加载时试验结果接近，但均低于快速加载时节点受剪承载力试验结果。然而，将材料动态强度直接应用于现行规范设计模型和本文第二考虑应变率效应的钢筋混凝土框架节点抗震性能研究章提出的改进模型，计算得到的受剪承载力结果却高于试验结果，表明这种直接计算方法是偏于不安全的。关键词：钢筋混凝土框

7、架节点：受剪承载力：简化拉-压杆模型：应变率：ABAQUS损伤塑性模型考虑应变率效应的钢筋混凝土框架节点抗震性能研究axialcompressionratiocandecreasethewidthofcracksinthejointCOre，andhavebenefitsontheseismicbehavioroftheflamejoints．(4)TheABAQUSconcretedamageplasticitymodelisusedtosimulatetheseismicbehaviorofRCframejoint

8、sunderdifferentloadingspeed．Higherstressandmoredamageinthejointcoreareobservedunderhigherloadingspeed；throughthecomparisonbetweensimulatedresultsandtestresults，itcanb