预加偏压作用下钢筋混凝土柱的复合受力试验研究

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1、硕士学位论文预加偏压作用下钢筋混凝土柱的复合受力试验研究ExperimentalStudyofCombinedForceofReinforcedConcreteColumnunderEccentricCompression研究生：郭旭导师：王霓研究员刘立渠高工学科门类：工学专业：防灾减灾工程及防护工程中国建筑科学研究院二○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研究院或其他教育机构的学位或证

2、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：2015年8月13日2015年8月13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，并提供目录检索与校内阅览服务；学位论文作者签名：指导教师签名：20

3、15年8月13日2015年8月13日摘要在地震作用下，钢筋混凝土构件的薄弱之处往往是受到压力、弯矩和剪力共同作用的截面，由于不同受力作用之间的相关性，其破坏形式、裂缝形态、极限承载力等是较为复杂的。基于此，本文对钢筋混凝土柱在复合受力下不同受力之间的相关性进行了研究，主要研究内容及结论如下：1.本文总结了国内外关于钢筋混凝土构件受力的相关性理论及研究成果，以及钢筋混凝土柱在复合受力作用下的承载力计算模型及计算方法。2.本课题进行了5个钢筋混凝土柱在不同预加偏压作用下的复合受力试验研究，试验方案利用一级钢筋特性，通过预应力技术给试件施加初始弯矩，随着预加弯矩的增

4、大，相比试件Z-1和试件Z-4，水平剪力增大约30%，弯矩与剪力存有相关性。本次试验的Z-1、Z-2、Z-3、Z-4四个试件发生弯剪破坏，Z-0试件发生典型的大偏心破坏。3.采用ABAQUS有限元软件对预加偏压柱进行数值建模，采用混凝土损伤塑性模型，通过模拟计算结果与试件结果进行对比表明，模拟结果计算误差都在合理的范围内。改变试件受力参数进行有限元分析可知，当轴压比较小的时候，随着剪力的增大，试件的极限抗弯承载力减小；当轴压比不小于0.2时，剪力的增加会提高试件的极限抗弯承载力。4.根据本次课题试验研究及有限元分析，复合受力混凝土柱的压弯剪之间相关性有以下规律

5、：1）压力与剪力之间存在相关性。当轴压比小于0.8时，随着轴压比的增大，构件的抗剪承载力显著提高；当轴压比超过0.8时，试件的抗剪承载力急剧下降。2）压力与弯矩之间存在相关性。当轴压比小于0.6时，随着轴压比的提高，构件的抗弯承载力逐渐增大；当轴压比超过0.6后，随着轴压比增大，构件的抗弯承载力开始下降。3）当弯矩或者剪力比较小的时候，两者之间相互不影响。当弯矩超过极限抗弯承载力的60%时，构件的抗剪承载力有所下降。当剪力超过极限抗剪承载力的60%时，构件的抗弯承载力有所下降。[15]5.本课题考虑了复合受力下各个受力作用之间的相互影响，对徐紫鹏给出的压弯剪计

6、算公式进行修正。经过计算，其结果与实际试验结果吻合较好，能更好地反映预加偏压混凝土柱的复合受力特点。I关键词：钢筋混凝土柱；复合受力；相关性；混凝土损伤塑性模型；承载力计算公式；IIABSTRACTThecrosssectionwhichareundercompressivestress,flexuralmomentandshearingforceunderseismicactionistheweaknessofreinforcedconcretemember.Whenreinforcedconcreteconstructionwasundercombined

7、loadings,asthecorrelationsofcomading，theformofdamage,thefracturemorphologyandtheultimatebearingcapacityofthememberaremorecomplex.Thisdissertationmakesanexploratoryresearchofthecorrelationbetweentheforcesofthemembersundercombinedloadings.Themaincontentsandperorationsareasfollows：1.Th

8、ispapersummarizedma