基于ABAQUS的PVA-ECC墩柱抗震性能有限元分析.pdfVIP

第35卷Vol.35No.2

第2期高原地震

2023年6月PLATEAUEARTHQUJAKERESEARCHJun.2023

基于ABAQUS的PVA-ECC墩柱抗震性能

有限元分析

戴甜杰

（福建省环境保护设计院有限公司，福建福州350003)

摘要：为研究聚乙烯醇纤维一水泥基复合材料（PVA一ECC墩柱的抗震性能，以有限元分析软件

ABAQUS为主要研究手段，结合已有的2个试件的实测数据，并以箍筋间距、箍筋直径、纵筋直径为变化

参数进行了13个试件的拓展分析，探讨了各影响参数对PVA-ECC墩柱柱抗震性能的影响。研究结

果表明：所建立的ABAQUS有限元模型在破坏形态和滞回曲线曲线上具有较高吻合度；箍筋直径和间

距对抗剪承载力的影响在5%以内，增大纵筋直径能有效提高试件的抗震性能。

关键词：PVA-ECC;桥梁墩柱；抗震性能；有限元分析

中图分类号：TU375.3文献标识码：A文章编号：1005-586X(2023)02-0063-07

0引言够改善低矮剪力墙破坏形态。汪梦甫[5]和王怡

凯[6]等人研究了ECC柱在高轴压和不同PVA纤

桥墩是桥梁中的重要构件，除承受各种复杂维掺量下的抗震性能，结果表明与普通钢筋混凝

的动静荷载作用外，室外的温差及雨水冲刷作用土柱相比,PVA-ECC柱表现出更好的延性、耗能

导致其容易发生开裂，因此桥墩不仅需要具有较性能和抗震能力，配箍率减小对PVA-ECC柱抗

好的抗震性能外，也需要具有较强的抗裂震能力提高越明显。此外，凌智等[7]和梁肖[8]等

能力1。人对扭矩作用下钢筋PVA-ECC柱的抗震性能

工程水泥基复合材料（ECC)具有高延性、高进行试验研究，结果表明PVA-ECC能有效缓解

韧性、高抗裂能力，在改善结构延性、耗能能力、抗混凝土的开裂。因此，谷音等人[9-10]将PVA-

侵蚀性、抗冲击性和耐磨性等方面具有显著效果。ECC用于桥墩的局部加固中,结果表明,PVA-

国内外学者对于ECC材料的力学性能已经进行ECC的加固效果十分显著。

了深人研究，纤维种类包括了聚乙烯醇纤维尽管PVA－ECC具有着良好的应用前景，但

（PVA）、钢纤维、聚丙烯纤维等纤维的单掺和混对于其在桥墩的抗震性能中的应用较少。因此，

掺,结果表明PVA纤维增强水泥基具有较强的延为深人研究ECC桥梁墩柱的抗震性能，对王怡凯

性、韧性，极限拉应变能保持在4%以上，并且具等人[6]的试验结果进行有限元建模分析，在吻合

有较好的应变硬化能力和多裂缝开展能力[2]。较好的模型基础上，通过15个试件（其中2个试

国内外许多学者在柱、梁、剪力墙等构件中的应用验实测试件、13个数值模拟分析试件）的深人分

ECC材料，并进行静力或拟静力试验研究、有限析，探讨了箍筋间距、箍筋直径、纵筋直径为关键

元分析和理论研究。例如，Gencturk等人【3]通过因素对ECC桥梁墩柱的抗震性能的影响规律，旨

对ECC框架进行了抗震性能有限元分析，结果表为工程提供参考。

明,ECC柱的耗能能力较普通混凝土柱更强，结

1试验概况

构初始刚度得到显著提升。邓明科等人[4]对2个

ECC剪力墙进行抗震试验，结果表明ECC材料能以PVA纤维掺量为变化参数设计并制作了2

收稿日期：2023-04-11

），男，山西临汾人，硕士，高级工程师，现主要从事建筑结构设计工作。Email：712074154@。

作者简介：戴甜杰（1986一

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