活性粉末混凝土配筋柱滞回性能数值模拟

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摘要:活性粉末混凝土(RPC)是一种具有超高抗压强度、高耐久性及高韧性的新型水泥基复合材料。RPC卓越的力学性能使其在抗震领域具有巨大的发展潜能。为了更深层次的研究RPC的抗震滞回性能,本文用有限元分析模拟分析了四种工况下RPC配筋柱的滞回耗能性能、骨架曲线及恢复力模型。模拟了RPC200配筋柱与普通混凝土C30配筋柱在相同条件下的力学性能,系统研究了两种材料的模型柱在相同低周反复荷载作用下的耗能和滞回性能,有限元分析结果表明:活性粉末混凝土配筋柱在低周反复荷载作用下滞回曲线呈梭形更饱满,具有比普通混凝土柱更好的延性和滞回耗能能力。模拟分析了相同轴压比下,不同配箍率的RPC200柱在相同低周反复荷载作用下的恢复力模型,比较分析了未配筋的素活性粉末混凝土柱与RPC配筋柱滞回耗能性能的不同,结果表明:RPC配筋柱比未配筋柱具有更好的滞回性能,轴压比一定时,随着配箍率的增加,模型柱的滞回耗能能力在增加。模拟分析了配箍率一定时,轴压比对活性粉末混凝土柱滞回性能的影响。研究了相同配箍率下不同轴压比的RPC200柱在相同低周反复荷载作用下的滞回耗能性能的不同,结果表明:配箍率一定时,RPC模型柱随轴压比的增大,滞回耗能能力降低,抗震性能下降。对比分析了有限元计算中施加损伤因子与未施加的RPC模型柱滞回性能的不同。得出结论:用有限元分析RPC柱时,需要施加合理的损伤因子以便更精确的模拟混凝土损伤破坏的刚度退化过程。本文用有限元软件Abaqus进行模拟分析。
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