低周反复荷载作用下混杂纤维混凝土柱抗震性能有限元分析

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:robert198121
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本文研究的混杂纤维混凝土是指由钢纤维和聚丙烯纤维增强混凝土基体而形成的多相复合材料,它在很多方面的性能都优于单相复合材料。在我国地震发生的比较频繁,曾经发生的几次特大地震给我们带来了巨大的损失,研究混杂纤维混凝土构件的抗震性能并将其应用于今后的建筑结构是很有必要的。有限元分析方便、快捷、节约成本,较宏观试验具有很多优点,因此本文通过有限元软件ANSYS深入研究了混杂纤维混凝土柱的抗震性能。本文通过合理选取单元类型、材料本构关系及破坏准则,建立起与试验所得滞回曲线和骨架曲线吻合度较高的有限元模型。研究了低周反复荷载作用下混杂纤维混凝土柱的承载能力、延性、耗能能力和刚度退化,结果表明:纤维对混凝土承载能力、延性、耗能能力和刚度退化都有一定的改善作用;混杂纤维混凝土比钢纤维混凝土的延性好,但承载能力、耗能能力和刚度退化方面优势不是很明显。另外,本文还通过钢筋荷载-应变曲线和混凝土应变云图分析了低周反复荷载作用下混杂纤维混凝土柱中纤维的阻裂作用;验证了平截面假定;并通过裂缝开展图直观地展示了纤维在裂缝开展过程中的约束作用。最后本文以“桁架+拱”模型为基础建立了混杂纤维混凝土的抗剪承载力计算公式,并利用这一公式求出各柱的抗剪承载力与有限元分析结果进行对比,结果表明两者有一定差距,但经仔细分析后,发现这种差距的存在有其合理性,不影响使用。
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