王長偉 （佛山順德建筑設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 佛山 528000）

0 引 言

在地震中結(jié)構(gòu)承受反復(fù)荷載作用，部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件超過彈性處于塑性工作狀態(tài)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形達(dá)到結(jié)構(gòu)極限承載能力而遭受破損。不銹鋼鋼筋混凝土以其優(yōu)良的抗腐蝕性在橋梁及近海工程中應(yīng)用具有巨大潛力，所以對其抗震性能的研究很有必要。本文采用OpenSee分析不銹鋼鋼筋混凝土柱的滯回性能，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析數(shù)值模型，為進(jìn)一步研究其構(gòu)件彈塑性性能提供依據(jù)。

1 不銹鋼鋼筋混凝土柱擬靜力試驗(yàn)

設(shè)計(jì)3根不銹鋼鋼筋混凝土試件[1]，分別從變化軸壓比和配箍率進(jìn)行對比試驗(yàn)，試件尺寸及配筋如表1所示。試驗(yàn)采用壓彎擬靜力試驗(yàn)方法，恒定的軸壓力作用于柱子豎向中和軸處，水平荷載作用于柱頭中心；水平荷載采用荷載-位移混合加載方法逐級加載，即試件屈服前采用荷載控制加載，屈服后采用位移控制加載。試件的最終破壞形式見圖1，柱基部分的混凝土保護(hù)層壓碎剝落，不銹鋼鋼筋混凝土柱表現(xiàn)處很好的延性。

試件尺寸和配筋 表1

2 不銹鋼鋼筋混凝土柱的OpenSees 模型

開源程序OpenSees具有強(qiáng)大的非線性分析功能，并提供了多種材料本構(gòu)模型，單元模型和計(jì)算方法，為研究建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能提供了良好的平臺。

混凝土材料本構(gòu)模型選用了Kent—part模型[3]，混凝土模型可以通過修改參數(shù)K考慮箍筋的影響，concrete02模型的受拉段均采用線性關(guān)系，用于考慮混凝土的初始開裂[2];鋼筋采用Steel02模型[2]，該模型采用隨動強(qiáng)化理論并考慮了包辛格效應(yīng)，能夠很好的模擬鋼筋的滯回性能，本文采用零長度單元以模擬柱底、梁柱節(jié)點(diǎn)、剪力墻墻根部因縱筋在節(jié)點(diǎn)中滑移產(chǎn)生的變形，將節(jié)點(diǎn)應(yīng)力滲透材料模型賦予零長度單元,可以模擬節(jié)點(diǎn)處鋼筋發(fā)生整體滑移前的應(yīng)力滲透所引起的構(gòu)件強(qiáng)度和剛度變化[2]。

3 數(shù)值計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果對比分析

采用opensees中的非線性梁柱單元建立柱的滯回分析的纖維模型，對試驗(yàn)中的試件進(jìn)行數(shù)值模擬，所得的滯回曲線吻合較好如圖2所示。

4 結(jié) 論

用OpenSees程序?qū)Σ讳P鋼鋼筋混凝土柱的彈塑性分析與試驗(yàn)結(jié)果較一致，通過選取合理的混凝土和鋼筋本構(gòu)模型可以較好的模擬試件的滯回性能，可以利用此程序很好的研究不銹鋼鋼筋混凝土柱的彈塑性性能。

[1]Zhang Guoxue,Zhang Zhihao,Wang Changwei.Seismic performance of stainless steel reinforced concrete columns,Advanced Science Letters.2011,in press.

[2]Mazzoni S,Mckenna F,Scott M H,etal.Opensees Command Language Manual pdf2006-6-19.http://www.opensees.berkeley.edu.

[3]KENT D C,PARK R.Flexural Members with Confined-Concrete[J]Journal of the Structural Division,1971,97(7):1969-1990.