【摘 要】
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对国内外多次地震灾害的调查中发现,在受损建筑结构中出现了柱端塑性铰,且在这些柱端位置,柱中纵筋普遍发生了屈曲。柱作为建筑结构中重要的竖向传力构件,其抗震性能(塑性变性能
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对国内外多次地震灾害的调查中发现,在受损建筑结构中出现了柱端塑性铰,且在这些柱端位置,柱中纵筋普遍发生了屈曲。柱作为建筑结构中重要的竖向传力构件,其抗震性能(塑性变性能力及耗能能力等)的好坏直接影响整个建筑整体的抗震性能,也关系到抗震设防目标能否实现。目前多数国家的设计规范(如中国、美国、欧盟、新西兰等)一般通过在柱端箍筋加密区限制箍筋直径、间距和体积配箍率来保证柱端塑性铰有足够的塑性变形能力及耗能能力。为了检验在满足规范规定条件下钢筋混凝土柱中纵筋屈曲对柱抗震性能的影响程度,本文完成了4个配置HRB500级钢筋混凝土柱在低周反复荷载作用下的受力性能试验,探讨了轴压比、箍筋间距、L/d(箍筋间距与纵筋直径之比)等因素对纵筋屈曲与否的影响,并进一步分析对比纵筋屈曲与否对柱整体抗震性能的影响。试验结果表明:柱中纵筋屈曲对柱抗震性能存在不利影响;在同等箍筋约束及L/d条件下,轴压比越大,纵筋屈曲越早发生,柱抗震性能越差;在同等箍筋约束及轴压比条件下,限制L/d取值可以基本避免纵筋屈曲对柱抗震性能的影响(柱最终破坏由混凝土被压溃控制),柱表现出更好的延性能力及耗能能力。在完成试验工作的基础上,本文尝试通过OpenSees有限元纤维模型分析程序,利用约束混凝土本构关系及钢筋屈曲本构关系对试验柱进行了模拟对比,对比结果表明模拟分析与试验结果较为吻合,表明本文采用的约束混凝土及钢筋屈曲本构关系可作为分析研究混凝土柱抗震性能影响的模型,为进一步开展考虑钢筋屈曲对柱抗震性能影响的分析工作打下基础。
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