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外包配筋ECC组合柱抗震性能试验研究与有限元分析
  • ISSN号:1000-6869
  • 期刊名称:《建筑结构学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU398.903[建筑科学—结构工程] TU311.41[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]同济大学土木工程学院,上海200092, [2]国网江苏省电力公司,江苏南京210029, [3]东南大学土木工程学院,江苏南京210096, [4]香港科技大学土木与环境工程系,香港999077
  • 相关基金:国家自然科学基金青年项目(51208093),国家自然科学基金国际交流项目(51411140246),教育部博士点基金项目(20120092120021).
中文摘要:

工程用水泥基复合材料(ECC)是一种具有高延性、高韧性和多缝开裂特征的纤维增强水泥基复合材料,采用配筋ECC制作柱永久性模板,其内浇筑素混凝土形成组合柱。设计了4根外包配筋ECC组合柱和1根钢筋混凝土(RC)对比柱,开展拟静力试验,研究组合柱破坏形态和抗震性能。试验结果表明:ECC组合柱表现出明显的多缝开裂特征和更好的延性;随着剪跨比增加,柱端水平荷载一位移滞回曲线饱满,峰值荷载降低,但位移延性系数和能量耗散系数分别提高50%和185%;配箍率较高的构件,柱端水平荷载一位移滞回曲线较饱满,刚度退化较缓,变形能力较大。基于OpenSees平台,嵌入ECC材料本构模型,模拟了试验柱端水平荷载一位移曲线,并与试验结果进行对比,验证了有限元模型的准确性。

英文摘要:

Engineered cementitious composites (ECC)is a high toughness composite material with pseudo strain hardening behavior and multiple cracking characteristics. ECC permanent formwork for the construction of durable concrete column forming reinforced ECC composite column was proposed. Quasi-static tests on four reinforced ECC composite column and one reinforced concrete (RC) column were carried out, and the failure pattern and seismic behavior were investigated. Experimental results indicate that reinforced ECC composite columns show better seismic performance in terms of ductility, energy dissipation capacity, and damage tolerance, compared with RC columns. Increasing in shear span-to-depth ratio can result in increase of displacement ductility factor ( enhanced by 50% ) and energy dissipation capacity (enhanced by 185 % ), however, the load-carrying capacity becomes lower. In addition, with the increase of stirrup ratio, the deformation capacity increases and the stiffness degradation becomes lower. Proposed constitutive model of reinforced ECC was coded into the OpenSees platform and applied to simulate the behavior of specimens. The simulation results indicate that the proposed constitutive model is reasonably accurate in simulating the mechanical properties of reinforced ECC composite columns.

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期刊信息
  • 《建筑结构学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术学会
  • 主办单位:中国建筑学会
  • 主编:陈以一
  • 地址:北京三里河路9号
  • 邮编:100835
  • 邮箱:ascjgxb@126.com
  • 电话:010-58933734 58933573
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6869
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1931/TU
  • 邮发代号:2-190
  • 获奖情况:
  • 1992年中国科学技术协会优秀学术期刊三等奖,1997年中国科学技术协会优秀学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24560