不同屈服點(diǎn)鋼筋混凝土梁性能試驗(yàn)研究.pdf

1、鋼筋混凝土梁是土木工程中最常見的一種結(jié)構(gòu)元素，目前的鋼筋混凝土梁中使用的混凝土材料基本上屬于脆性材料，其開裂應(yīng)變很低，而對(duì)應(yīng)的鋼筋極限應(yīng)變卻大得多。普通鋼筋混凝土梁在正常工作階段是彈性工作，而彈性階段無法有效耗散地震能量，當(dāng)鋼筋進(jìn)入塑性變形時(shí)，雖然可以耗散地震能量，但是此時(shí)鋼筋的塑性變形引起梁的撓度增大，進(jìn)而使混凝土急劇開裂和壓碎，鋼筋混凝土梁已不能有效地工作。本文針對(duì)普通鋼筋混凝土梁上述不足，提出了一種新型的不同屈服點(diǎn)鋼筋混凝土梁，該

2、梁是由大變形混凝土和不同屈服點(diǎn)金屬?gòu)?fù)合材料組合而成，與普通鋼筋混凝土梁相比有以下明顯特征： (1)該新型鋼筋混凝土梁采用了大變形混凝土即ECC(Engineered CementitiousComposite)，其最大應(yīng)變與鋼筋的屈服應(yīng)變相當(dāng)，因此該新型鋼筋混凝土梁在鋼筋屈服后混凝土不會(huì)急劇開裂和壓碎，大大延長(zhǎng)了梁的塑性工作段。此外ECC多裂縫間的咬合摩擦力可以有效消耗傳入結(jié)構(gòu)的地震能量，因此該新型鋼筋混凝土梁相比傳統(tǒng)鋼筋混凝土

3、梁耗能能力有明顯提高。 (2)該新型鋼筋混凝土梁在普通鋼筋混凝土梁縱筋附近配置了低屈服點(diǎn)金屬筋，低屈服點(diǎn)金屬筋屈服強(qiáng)度在60MPa左右，在荷載作用下，低屈服點(diǎn)金屬可以在鋼筋屈服之前較早地進(jìn)入屈服階段，通過自身的塑性變形耗散地震能量，而此時(shí)梁仍處于彈性階段，使梁獲得較高的彈性耗能能力，通過試驗(yàn)得出在彈性工作階段，不同屈服點(diǎn)鋼筋混凝土梁的阻尼比較普通鋼筋混凝土梁提高了50％以上。 (3)該不同屈服點(diǎn)鋼筋混凝土梁無需另設(shè)阻尼器

4、，較好地實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)、材料、阻尼的一體化，可以有效地節(jié)省空間，降低建筑成本。 本文針對(duì)不同屈服點(diǎn)鋼筋混凝土梁的構(gòu)造形式、布置方式、材料研制、基本力學(xué)性能、力學(xué)模型以及能量耗散機(jī)理進(jìn)行了初步的研究和探討，主要工作有：(1) ECC性能研究，主要包括ECC的制備、力學(xué)性能試驗(yàn)及阻尼性能試驗(yàn)等。(2)不同屈服點(diǎn)金屬?gòu)?fù)合材料性能研究，包括不同屈服點(diǎn)金屬?gòu)?fù)合材料的本構(gòu)模型建立、力學(xué)性能試驗(yàn)和耗能能力試驗(yàn)。(3)不同屈服點(diǎn)鋼筋混凝土梁的性能研