盐渍土地区纤维锂渣混凝土柱抗震性能有限元分析

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为探究盐渍土地区对聚丙烯纤维锂渣混凝土柱的劣化影响,利用实验室加速侵蚀试验和有限元分析手段,研究了受侵蚀后的混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度以及受压应力应变曲线;建立聚丙烯纤维锂渣混凝土柱有限元模型,进行拓展分析,考虑轴圧比,纵筋配筋率、混凝土强度、箍筋间距、纵筋强度和剪跨比等因素对构件抗震性能的影响。研究结果表明,随着侵蚀时间的增加,普通混凝土和聚丙烯纤维锂渣混凝土的立方体抗压强度呈现先增长后下降的规律;纤维锂渣混凝土和普通混凝土的劈裂抗拉强度呈现先上升后下降的规律;纤维的加入对棱柱体试块的破坏形态有所改变,依据试验数据建立的纤维锂渣混凝土本构模型可以很好的体现混凝土破坏的过程。通过试验数据,验证了模型的可靠性;研究表明,构件竖向轴圧力对其抗震性能有较大影响,轴向压力越小其抗震性能较优,0.3轴圧比下构件峰值荷载比0.1轴圧比下构件峰值荷载增加了40.8%;增加纵筋配筋率与混凝土强度可提升构件的极限承载力;改变箍筋间距对构件极限承载力影响较小,箍筋间距为30mm的构件其峰值荷载比箍筋间距为70mm构件峰值荷载提升了2%;随着纵筋强度的增加,骨架曲线下降段更加平缓。混凝土强度为60MPa构件极限承载力比混凝土强度为40MPa构件极限承载力提升了17.5%。轴圧比越大的构件其刚度越大,但其刚度退化速率越迅速;当配筋率从3.0%提升至3.8%时,构件位移延性降低了1.17;随着混凝土强度不断增加,构件的位移延性呈现先上升后下降的规律;改变箍筋间距对构件刚度退化影响较小;纵筋强度越高的构件其刚度越大。构件延性随轴向压力增加而降低,;随着纵筋配筋率的不断增加,构件延性呈现先上升后下降的趋势;当混凝土强度的不断提高,构件位移延性呈现先增加后降低的趋势;构件的延性随着箍筋间距的增大而提高;增加纵筋强度对构件的位移延性有较大的提升作用。在构件接近破坏时,配筋率越大的构件有较强的耗能能力;构件耗能性能随着混凝土强度的提高不断降低;箍筋间距越大的构件其耗能能力越强;纵筋强度越低的构件其耗能能力越好。
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