建筑结构抗倒塌设计-混凝土构件模型和构件性能点

1、附录 H 构件模型和构件性能点H.1 材料本构模型混凝土材料本构模型应符合下列规定：1 非约束混凝土受压，受拉曲线可采用混凝土结构设计规范(GB50010)的相关规定。2 箍筋约束核心区混凝土单轴本构关系中的受压卸载曲线、 受压再加载曲线和受拉曲线可采用混凝土结构设计规范 (GB50010)的相关规定， 受压骨架曲线可采用图约束混凝土模型。图箍筋约束核心区混凝土模型受压骨架线=f cc xr(H.1.1-1)r - 1 + x rfcc = fco(- 1.254+2.254 1+ 7.94fl- 2 fl )(H.1.1-2)fcofcox =(H.1.1-3)ccEc(H.1.1-4)r

2、=Ec - Eseccc = co 1+ 5 fcc- 1(H.1.1-5)fcoEsec = fcc /cc(H.1.1-6)式中： 约束混凝土轴向受压应力； 约束混凝土轴向受压应变；96fc 约束混凝土单轴受压峰值应力；fc0 素混凝土单轴受压峰值应力；fl 有效约束应力，可按式确定； cc 约束混凝土单轴受压峰值应力对应的轴向受压应变； co 素混凝土单轴受压峰值应力对应的轴向受压应变； Ec 混凝土的初始弹性模量；Esec 约束混凝土对应于峰值应力点的割线模量；对于圆形截面，径向的有效约束应力fl ：fl = 0.5kes fyh对于矩形截面， x 方向和 y 方向的有效应力 fl x

3、 和 fl y ：f l x= ke x f yhf l y= ke y f yh式中： ke 有效约束系数，可按式计算；x 矩形截面x 方向体积配箍率；y 矩形截面y 方向体积配箍率；s 体积配箍率；fyh 箍筋屈服强度。有效约束系数 ke 可按式计算：Aeke =Ac (1-cc )式中： Ae 有效混凝土核心面积，按式（ ）和（）计算； Ac 核心区混凝土面积，按式（）和（）计算； cc 纵筋面积与核心区混凝土面积的比值。有效混凝土核心面积Ae 和核心区混凝土面积Ac 可按式确定：对于圆形截面：97Ae =(ds- s' )2(H.1.1-11)42Ac=ds2(H.1.1-12

4、)4对于矩形截面：Ae = B' D ' -n Wi2(1 -s'' )(1-s'' )(H.1.1-13)1 62B2DAc = B' D'(H.1.1-14)式中： s 箍筋垂直净间距；ds 箍筋所围圆形的净直径加上箍筋直径；B 矩形截面约束混凝土核心宽度；D 矩形截面约束混凝土核心高度；Wi 纵筋净间距。钢筋的本构模型宜符合下列规定：1 普通钢筋和预应力筋单调加载的应力-应变本构关系曲线按图确定，必要时，可采用实测曲线确定钢筋的本构关系。fstmfptmkkfymfpymyk yk ypyk py(a) 普通钢筋(b) 预应

5、力筋图 H.1.2 -1钢筋单调受拉应力-应变曲线图中：98Essf yms =( s - k1y )(fstm - f ym )f ym +y - k1 y )(k20p =f pym +(Esp)p -py)(f ptm - f pym(k2py -py )0式中： Es 钢筋和预应力筋的弹性模量；s 钢筋应力；s 钢筋应变；fym 钢筋的屈服强度平均值；y 钢筋的屈服应变，可取f ym / Es ；syysk1 yk1ysk2 ysk2 yppypypk2 pypk2pyk1 y 钢筋硬化起点应变，在没有实验依据时，可取0.01；k2 y 钢筋峰值应变，在没有实验依据时，可取总伸长率gt

6、；K 硬化段斜率，钢筋为()()() ()f stm - f ym / k2y - k1 y ，预应力筋为f ptm - f pym / k2 py -py ；p 预应力筋应力；p 预应力筋应变；fpym 预应力筋的屈服强度平均值；py 预应力筋的屈服应变，可取f pym / Es ；k2 py 预应力筋峰值应变，在没有实验依据时，可取总伸长率gt；钢筋反复加载的应力 -应变本构关系曲线可按图确定。必要时，可采用实测曲线确定钢筋的反复加载本构关系。99kEsEs( a,)( b,b)图钢筋反复拉压应力-应变曲线图中：s -p= Es ( s -a )-aEs ( b - a )- b(H.1.2-3)b -a(Es - k )( b -a )(H.1.2-4)p =Es ( b - a )-b式 中 ： k 等 效 硬 化 直 线 的 斜 率 ， 钢 筋 为f- f/ ky- k1y )，预应力筋为( stmym ) ( 2(f ptm - f pym )/ (k2 py - py )；a 再加载路径起点对应的应变b,b 再加载路径终点对应的应力和应变， 如再加载方向钢筋未曾屈服过， 则 b, b 取钢筋初始屈服点的应力应变。如再加载方向钢筋已经屈服过，则取该方向钢筋历史最大应变。2 钢构件本构模型宜采用随动强化滞回模型或混合强化滞回模型； 当钢