桥梁模板模型4为提出的一种基于变形的失效桥梁模板模型,也是由纤维梁柱单元、剪切弹簧及轴向弹簧共同模拟墩柱桥梁模板响应,如图所示。该桥梁模板模型定义了RC墩柱桥梁模板的极限受剪承载力和极限塑性转角一旦梁柱单元中的剪力或柱端梁柱单元的塑性转角超过指定的v或e,时,剪切弹簧将会触发剪切失效,引起剪切退化行为。其中,极限塑性转角计算如下:式中e为极限塑性旋转能力;为箍筋间距d为截面有效高度,即受拉纵筋合力点到截面受压边缘的距离。由于桥梁模板模型4需监测柱端塑性旋转,梁柱单元采用建议的,通过4个DBE单元串联以提高模拟弯曲响应的精度,柱端的DBE长度设置为水平加载方向上的截面长度以更好地捕捉塑性铰的塑性旋转。剪切弹簧本构采用材料,其滞回本构如图所示,通过设置初始刚度K。定义剪切失效前的骨架曲线。剪切失效后的骨架曲线由剪切退化刚度KdPn与残余剪切承载力v确定。滞回规则中定义了卸载点捏缩重加载位移与强度捏缩重加载刚度损伤和强度损伤。轴向弹簧设置与桥梁模板模型相同。选取了发生剪切失效的试验作为检验4种桥梁模板模型的依据。试样详情如图所示,墩柱桥梁模板底部固结,顶部约束旋转,其中,纵向钢筋、箍筋及混凝土的屈服强度分别为438,476,21.1MPa。试样在667kN的恒定轴力下进行拟静力加载(轴压比为0.15,水平加载路径为4D,每个峰值水平位移下循环3个周期,最后的峰值位移4△循环一圈,其中,△为墩柱桥梁模板发生屈服时的水平位移。根据Sewn试验中使用的材料参数,利用OpenSees平台使用4种桥梁模板模型分别对Sewn-1试样进行有限元建模。其中,弹性模量为200GPa,参数如表1所示,剪切弹簧参数如表2所示,各参数的具体含义可在官网查看,此处不再赘述。剪切弹簧采用Model的命令方式,按试验墩柱桥梁模板参数输人,剪切退化刚度K。按自动计算的方式记。http://www.qlmb.net |