钢筋增强ECC梁塑性铰长度研究

摘要

钢筋混凝土(RC)梁在极限状态的变形和承载力均取决于塑性铰的性质,但由于混凝土材料的非线性、钢筋与基体材料的粘结滑移、应力集中等原因,RC梁的塑性铰长度较小且性质较为复杂,不利于结构的抗震耗能.鉴于此,本文提出采用超高延性ECC材料代替普通混凝土来提高梁的塑性铰特性,从而提高其抗震性能.首先,通过非线性有限元模拟对R/ECC梁的塑性铰性质进行研究,从ECC材料的压应变,钢筋的拉应变,截面曲率这三个因素的变化探讨R/ECC梁塑性铰的发展过程.并将计算结果与RC梁进行对比,发现R/ECC梁的塑性铰长度要远大于RC梁,塑性变形模式更加合理.然后,研究了不同参数(钢筋与ECC的粘结滑移关系,ECC极限拉应力,ECC的抗拉、抗压强度,剪跨比,截面拉、压钢筋的配筋率等)对R/ECC梁塑性铰长度的影响.研究结果表明,粘结强度越差,ECC的抗拉、抗压强度越高,剪跨比越大,截面的拉、压配筋率越大(在适筋范围内),R/ECC梁塑性铰长度越长.