OpenSEES模拟下钢筋粘结滑移对墩柱抗震性能的关键影响

本文主要探讨了钢筋粘结滑移对钢筋混凝土墩柱在地震作用下的抗震性能影响。研究者通过采用OpenSEES有限元软件对实验墩柱进行数值模拟，进行了细致的参数分析，涉及的因素包括墩柱的延性、钢筋屈服强度、混凝土约束以及加载过程中的粘结滑移行为。研究表明，考虑钢筋粘结滑移的模型能够精确地捕捉到滞回曲线中的“捏拢”效应，即地震下结构性能的迅速减小，以及墩柱强度和刚度的逐渐退化。这种模型与实际测试结果的吻合度较高，对于后续的钢筋混凝土墩柱的数值模拟和地震反应分析具有重要的参考价值。 在研究过程中，作者注意到钢筋混凝土墩柱根部的纵筋滑移在总变形中占有显著比例，尤其是在低周反复加载试验中，由于基础底部纵筋的粘结滑移导致的额外变形可达总变形的30%以上。文献中指出，粘结滑移不仅影响滞回曲线的形态，还会导致结构刚度的下降，形成所谓的“捏拢”现象。通过模拟PEER数据库中Saatcioglu的试验构件，作者验证了考虑粘结滑移因素的模型能够有效地模拟出这些力学行为。 在构建数值模型时，混凝土和钢筋材料的本构关系被精确处理。混凝土部分采用了PEER数据库提供的材料模型，而钢筋则考虑了其屈服行为和粘结滑移特性。这些细节的处理确保了模型的准确性，使得通过数值分析得到的结果更加接近真实世界的抗震性能。 本文的研究为理解钢筋混凝土墩柱在地震中的动态响应提供了关键的理论支持，强调了在设计和分析这类结构时考虑粘结滑移现象的重要性，为提高抗震设计的精度和可靠性提供了有价值的数据依据。