钢筋延性对柱抗震性能影响的试验研究-土木工程专业论文.docxVIP

Experimental Studies on the Effect of Ductility Properties of Reinforcing steel on Seismic Behavior of Columns A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering By Yao Lei Supervised by Prof. Fu Jianping Major: Civil Engineering College of Civil Engineering of Chongqing University , Chongqing, China May 2011  中文摘要 重庆大学硕士学位论文 I  PAGE 4 摘 要 钢筋在拉伸试验中，达到最大作用力时对应的总伸长率为均匀伸长率，它是 反映钢筋延性的重要指标，直接关系到结构的抗震性能。强屈比则是钢筋抗拉强 度与屈服强度的实测值之比，在构件某部位出现较大塑性变形或塑性铰后，强屈 比是保证其拥有必要承载力以及非弹性转动能力的关键因素。 在抗震钢筋均匀伸长率、强屈比这两个指标的规定上，主要国家或地区（如 中国、新西兰、欧盟等）有所不同。仅从抗震的角度来看，钢筋强屈比越高、伸 长率越好，则结构在地震作用下安全性越高，但高延性钢筋是以较高的生产成本 以及牺牲稀有矿产资源为代价的。在保证结构“小震不坏，中震可修，大震不倒” 的抗震目标下，钢筋的强屈比过高，伸长率过好，其延性优势可能得不到充分发 挥，从而造成经济上的浪费。通过研究钢筋的强屈比、均匀伸长率对结构抗震性 能的影响，最终对钢筋提出既保证建筑抗震性能同时又经济适用的延性要求是具 有重要意义的。 在此背景下，本文对 4 个钢筋混凝土柱进行了低周反复试验。对配有延性较 低与延性较高钢筋的试件进行了抗震性能对比，并考虑纵筋屈曲、应变历史以及 轴压比等因素对柱子的影响。结果表明均匀伸长率不小于 7%，强屈比不小于 1.25 的钢筋，能够满足中国规范对柱子的抗震要求。此外，通过试验采集的应变数据 并结合 OpenSees 模拟分析，发现低周疲劳对循环受力下的钢筋影响显著，这将导 致钢筋在远未达到其单调拉伸时的断后伸长率就过早地破坏。 关键词：均匀伸长率，强屈比，屈曲，低周疲劳，抗震性能  英文摘要 重庆大学硕士学位论文 III  PAGE 6 ABSTRACT The uniform elongation is the characteristic strain of reinforcement steel at maximum force in simple tension test, it is an important indicator to reflect the ductility of reinforcing steel, and directly affects the seismic behavior of structure. The ratio of actual tensile strength to yield stress means strain-hardening ratio, when large plastic deformation or the plastic hinge appear at one part of a component, it is the key factor to ensure there are both enough bearing capacity and good inelastic rotation capacity. The regulations about uniform elongation and strain-hardening ration of some mainly countries and regions (like in China, New Zealand, and in EU) are different. Higher elongation and strain-hardening ratio means safer for the structure just considering about the way of earthquake resistance. But good ductility of reinforcing steel always means high cost and paying mor