文档介绍：快速加载下钢筋混凝土剪力墙性能试验及数值模拟研究摘要正确把握钢筋混凝土剪力墙在动力作用下的力学性能对结构的抗震设计至关重要。在动力荷载作用下混凝土材料具有典型的应变率敏感性,然而,在我国现行的抗震设计规范中并未考虑应变率对混凝土材料的本构关系以及构件和结构的承载力、变形性能、耗能能力及破坏模式的影响。由于受到试验设备与试验条件的限制,现有研究主要集中在拟静力加载试验方面,国内外关于钢筋混凝土剪力墙的动力试验资料较少。因此,开展钢筋混凝土剪力墙构件在不同加载速率作用下的性能试验研究显得尤为重要。本文对钢筋混凝土剪力墙构件在不同加载速率下的力学性能进行试验以及数值模拟研究,并运用压电应力波主动监测方法对钢筋混凝土剪力墙的损伤过程进行监测。(1)进行了系列钢筋混凝土剪力墙构件的拟静力加载和快速加载试验,主要考虑加载速率、配筋率、轴压比、高宽比和加载机制五个因素对剪力墙构件力学性能的影响。具体分析了构件的延性系数、强度退化、刚度退化、耗能性能及残余变形率等性能指标。分析结果表明:随着加载速率的提高,构件的承载力与耗能能力提高,强度退化与刚度退化趋于严重,残余变形率增大,延性降低;在本研究所采用的加载速率下配筋率、轴压比与高宽比等因素对剪力墙构件的性能影响规律与拟静力加载试验相类似。(2)基于ABAQUS有限元软件,采用考虑应变率效应的混凝土动力损伤塑性模型对试验构件进行有限元模拟,并将结果与试验结果对比。结果表明,本文所建立的考虑应变率效应的有限元模型能有效的模拟剪力墙构件在动力作用下的力学性能。(3)运用基于压电陶瓷的嵌入式压电功能元的主动应力波传播测量方法对剪力墙构件在各级加载循环下的损伤进行监测。根据嵌入式压电功能元采集到的电压信号,采用基于频响函数变化的均方根损伤指标(rootmeansquareofdeviation,简写为RMSD),对剪力墙在不同加载位移水平下的损伤发展情况进行了监测。通过监测结果与试验观察的对比发现,基于嵌入式压电功能元的主动监测技术能有效的监测剪力墙的损伤发展过程。关键词:钢笳混凝土剪力墙;快速加载应变率效应;动力损伤塑性模型;有限元模拟;结构损伤监测;嵌入式压电功能元硕士学位论文AbstractThestudyonthemechanicalbehaviorofreinforcedconcrete(RC)shearwall,asoneofthemajorstructuralmemberofhigh-risebuildingstructures,underdynamicloadingssuchasearthquakeiscrucialtoanti·—seismicdesigncode,,deformation,—,,embeddedpiezoelectricleadzirconatetitanate(PZT)basedfunctionalelementareemployedtomonitorthedamageofthespecimens.(1)ExperimentalstudyonaseriesofRCshearwallsunderquasi。