论文部分内容阅读
钢筋混凝土框架结构是目前建筑结构的主要形式之一,在我国的工业与民用建筑中,钢筋混凝土框架结构数量相当的大,分布也很广。由于各种因素的影响,随着时间的推移,钢筋混凝土结构将发生材料老化、结构损伤,如混凝土碳化、钢筋锈蚀、保护层锈胀开裂等,这些结构损伤终将导致结构抗力的降低。处在抗震设防地区的钢筋混凝土结构达到设计使用期时,结构已存在不同程度的抗力降低,这些旧有的钢筋混凝土结构是否仍满足相应的抗震要求,还能否继续安全使用,是人们非常关心的问题。本文围绕旧有钢筋混凝土框架结构的抗震性能问题,研究的主要内容如下:首先综述了国内外对钢筋混凝土结构耐久性和抗震性能问题的研究现状,介绍钢筋混凝土结构或构件的非线性有限元分析方法,所使用的ANSYS软件中的单元选择,有限元模型的建立过程。钢筋锈蚀后钢筋与混凝土的粘结强度降低,导致钢筋混凝土构件的力学性能的变化。利用APDL参数化设计语言编制的命令流,建立锈蚀钢筋混凝土梁柱的有限元模型,考虑混凝土保护层碳化、钢筋锈蚀引起的钢筋截面损失和粘结强度下降等因素的影响,施加低周反复荷载,获得滞回曲线和骨架曲线,分析钢筋锈蚀后柱梁的滞回性能,确定了锈蚀钢筋混凝土构件的恢复力模型的参数,与有关文献中的相应试验结论吻合较好。到目前为止,对锈蚀钢筋混凝土结构基本构件的力学性能进行了大量的静力试验,而对构件或结构在动荷载作用下的整体抗震性能的试验及理论研究则很少。研究地震时程分析法输入的是真实的地震波记录,能够比较真实地反应地震过程中结构的动力性能,可以详细了解结构在整个地震过程中的动力响应,是目前较为精细的分析方法。为了评定抗震设防区的旧有钢筋混凝土框架结构的抗震性能,以某多层钢筋混凝土框架结构的教学楼为例,在已有结构耐久性损伤研究的基础上,计算出教学楼在达到设计使用期时的钢筋锈蚀率,建立钢筋锈蚀后某教学楼结构模型,进行多遇地震和罕遇地震的时程分析,以判别结构抗震性能的变化,为结构的延续使用寿命评估或抗震加固提供了参考依据。