方钢管活性粉末混凝土柱地震损伤模型研究
2022-06-07郝文秀魏兴娜于万里
建筑科学与工程学报 2022年3期
郝文秀,魏兴娜,徐 晓,于万里
(河北农业大学 城乡建设学院,河北 保定 071001)
0 引 言
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)具有十分优越的力学性能和耐久性能[1-3]。在地震作用下,与普通混凝土相比,RPC具有承载力高、耐久性好、良好的抗震性和抗冲击性能等优点,且掺加钢纤维的方钢管RPC柱延性较好;与高强混凝土相比,RPC具有抗拉强度高和体积稳定性良好等优点。然而RPC的延性性能比较差,在承载力达到极限状态时会发生脆性破坏[4-7]。RPC与钢管结合形成的方钢管RPC柱结合了2种材料的优点,形成一种承载力高且延性性能好的组合构件[8-11]。
地震对结构造成破坏的主要原因是结构在水平低周往复荷载作用下会形成内部疲劳损伤,该损伤具有持久性。结构破坏不是突发性的超过其临界破坏值,而是结构内部材料力学性能逐渐发生劣化的过程,即在结构产生的累积损伤达到临界破坏值时,结构将完全破坏。
目前,国内外对于方钢管柱的研究大多集中在力学性能和抗震性能方面,很少有关于地震累积损伤性能方面的研究,而地震引起的累积损伤会使结构产生严重破坏甚至倒塌,并且这种损伤是不可逆的[12-17]。因此,开展水平低周往复荷载作用下方钢管RPC柱的累积损伤性能和地震损伤模型研究是非常必要的。
1 方钢管RPC柱损伤评估
方钢管RPC柱在地震作用下的损伤属于疲劳荷载作用下产生的损伤。荷载作用一段时间后,方钢管RPC柱将反复进入塑性状态。与此同时,柱子产生的变形和滞回耗能将逐渐累积,在疲劳累积损伤变量D值达到完全破坏范围后,方钢管RPC柱的承载力急剧下降。……
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