配置HTRB600级高强钢筋的混凝土柱抗震性能研究

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1、学校代码：10286分类号：TU3密级：公开UDC：624学号：150956配置HTRB600级高强钢筋的混凝土柱抗震性能研究研究生姓名：董勃导师姓名：缪长青教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称土木工程论文答辩日期2018年6月8日二级学科名称防灾减灾工程与防护工程学位授予日期2018年6月13日答辩委员会主席左晓宝评阅人S005159-1S005159-22018年6月13日硕士学位论文配置HTRB600级高强钢筋的混凝土柱抗震性能研究专业名称：土木工程研究生姓名：董勃导师姓名

2、：缪长青中国南京东南大学土木工程学院2018年5月RESEARCHONSEISMICPERFORMANCEOFCONCRETECOLUMNSREINFORCEDWITHHTRB600HIGH-STRENGTHBARSADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByDONGBoSupervisedbyProfessorMiaoChangqingSchoolofCivilEngin

3、eeringSoutheastUniversityNanjing,P.R.ChinaMay2018摘要配置HTRB600级高强钢筋的混凝土柱抗震性能研究（硕士学位论文）研究生：董勃指导教师：缪长青教授东南大学土木工程学院摘要目前，国内对配置HTRB630高强钢筋的混凝土结构的研究不多。本文设计了14根（包括对照组试件）配置高强钢筋的混凝土长柱试件，并进行了低周反复的拟静力试验，重点考察用HTRB630高强钢筋对纵筋和箍筋进行等强度和等体积代换对试件抗震性能的影响。以OpenSees作为平台，建立了考

4、虑塑性铰区钢筋黏结-滑移效应和剪切变形的有限元模型，与实测滞回曲线对比后验证了模型的准确性。在实测损伤指数的基础上，比较了6种修正的Park-Ang模型评估高强钢筋柱损伤指数的准确性，并对部分模型进行了参数拟合和模型修正。本文的工作内容和主要结论如下：1）为了研究高强钢筋等强度和等体积代换对试件抗震性能的影响，本文设计了11根（包括对比试件）高强钢筋柱和3根高强箍筋约束高强混凝土柱，对14根试件进行了拟静力试验并记录了试验现象。14根试件均为弯曲破坏，滞回曲线呈现弓形，HTRB630高强钢筋能够与混

5、凝土共同工作，配置高强钢筋的混凝土柱具有良好的延性和耗能性能。2）在实测滞回曲线的基础上，从骨架曲线、承载力、位移延性、耗能性能和强度（刚度）退化等抗震指标，对试件的抗震性能进行了对比。得到的主要结论有：高强纵筋的等强度代换对试件的抗震性能影响不大；在保证足够的约束效率的前提下，高强箍筋的等强度代换对试件的抗震性能有利；高强箍筋的等体积代换提高了试件的抗震性能；密配约束箍筋能有效改善高强混凝土的脆性，高强约束箍筋等强代换有效提高了试件的抗震性能。3）以OpenSees有限元程序为平台，在纤维模型的基

6、础上，添加了转动弹簧单元和剪切弹簧单元，分别来模拟塑性铰区钢筋的黏结-滑移效应和试件的剪切变形。将有限元的模拟结果与实际滞回曲线进行了对比，验证了OpenSees模型的准确性。4）用Kunnath模型、Chai模型、Kumar模型、傅剑平模型、王东升模型和付国模型等6种典型的修正Park-Ang模型，计算了高强钢筋柱的损伤指数，与实测损伤指数范围的对比表明，模型的准确性有较大差异。根据试件破坏时的实测数据，对4种误差较大的模型进行了参数拟合，拟合效果的对比结果表明，修正的傅剑平模型、王东升模型和付国

7、模型均能对高强钢筋柱的损伤程度进行准确评估。关键字：高强钢筋；钢筋混凝土柱；拟静力试验；OpenSees；修正Park-Ang模型IABSTRACTResearchonSeismicPerformanceofConcreteColumnsReinforcedwithHTRB600High-strengthBarsGraduateStudent:DongBoAdvisor:Prof.MIAOChangqingSchoolofCivilEngineering,SoutheastUniversityAbs

8、tractCurrently,afewdomesticresearcheshavebeenconductedonconcretestructurereinforcedwithHTRB630high-strengthbars.14(includingcomparativesamples)concretecolumnsreinforcedwithhigh-strengthbarshavebeendesignedandlow-cyclicloadingexperiments