配置大直径高强钢筋混凝土框架柱抗震性能研究

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1、硕士学位论文配置大直径高强钢筋混凝土框架柱抗震性能研究STUDYONSEISMICBEHAVIOROFCONCRETEFRAMECOLUMNSWITHLARGEDIAMETERHIGH-YIELD-STRENGTHREBARS研究生：张渤钰导师：程志军研究员学科门类：工学专业：结构工程中国建筑科学研究院二〇一五年六月原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得中国建筑科学

2、研究院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日版权使用授权书本人完全了解中国建筑科学院研究生院关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：院方有权保存送交学位论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；院方可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存学位论文，并提供目录检索与

3、校内阅览服务；学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要本文采用试验研究与非线性有限元分析方法，对配置大直径高强纵筋和高强箍筋的混凝土框架柱的抗震性能进行研究。主要工作及成果如下：（1）对6个配置大直径高强纵筋及高强约束箍筋（纵筋及箍筋均采用HRB500钢筋）的足尺混凝土框架柱试件及2个配置普通直径高强纵筋及高强约束箍筋的对照组试件，进行低周反复加载试验，分析了试件破坏形态、正截面受压承载力、荷载-位移滞回曲线与骨架曲线、位移延性系数、纵筋与箍筋的应变滞回曲线等主要抗震性能参数，研究了纵筋直径、箍筋体积配筋率

4、、配箍形式以及施工缝等对混凝土框架柱抗震性能的影响。（2）试验结果表明：各试件均在柱根部形成塑性铰，表现出典型的压弯破坏特征；柱顶荷载-位移滞回曲线均较为饱满，在地震作用下具有较好的耗能能力；极限位移角均超过1/50，普遍达到1/20~1/30；位移延性系数均超过3.0，介于4~5.5之间，地震作用下具有较好的变形能力。配置大直径高强纵筋的试件抗震性能总体上与普通直径高强纵筋试件持平。（3）建立了试件的ABAQUS有限元分析模型，对试验过程进行了数值模拟计算，并与试验结果进行了对比。结果表明，建立的有限元模型对于试

5、件的承载力、变形、刚度、试件损伤等均有较为准确的模拟，对试件的抗震性能有较为准确的表达。（4）通过算例计算分析，综合对比了中国、美国、新西兰、欧洲的混凝土结构设计规范体积配箍率及相关构造措施规定，对中国规范相关内容提出了修改建议。关键词：混凝土框架柱；大直径高强钢筋；约束箍筋；抗震性能；拟静力试验；非线性分析IABSTRACTInthisdissertation,theseismicbehaviorsofconcreteframecolumnsemployinglargediameterhigh-yield-str

6、engthlongitudinalrebarsandhigh-yield-strengthstirrupsareanalyzedindetailbymeansofspecimentests,theoreticalanalysesandnumericalmodels.Themainresearchcontentsandresultsareenumeratedasfollows.(1)6concretecolumnsreinforcedwith500MPagrade36mmdiameterlongitudinalreb

7、arsand500MPagradestirrupsweretestedunderthelowfrequencycyclicloading,another2columnswith25mmdiameterlongitudinalrebarsweretestedascontrolgroup.Thefailurephenomena,thehystereticcurvesoflongitudinalandtransversebarsstrainandbeadingcapacityhavebeenanalyzed.Andthe

8、investigationfocusesontheinfluenceofthreefactors—volumetricratioofstirrups,diameteroflongitudinalrebarandexistofconstructionjoint—ontheseismicbehaviorofthespecimensaswell.(2)Thetes