钢筋混凝土柱基于能量等效的损伤状态量化方法

作     者：宁超列 王硕 翟永梅 NING Chaolie;WANG Shuo;ZHAI Yongmei

作者机构：同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 同济大学上海防灾救灾研究所上海200092 

出 版 物：《同济大学学报(自然科学版)》 (Journal of Tongji University:Natural Science)

年 卷 期：2025年第53卷第1期

页      面：35-42页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51808397 52278522) 

主　　题：钢筋混凝土柱 失效模式 损伤状态 能量等效 贝叶斯神经网络 

摘      要：钢筋混凝土柱在地震作用下具有不同的失效模式。不同失效模式钢筋混凝土柱的损伤状态量化方法目前存在定义方式不一且预测精度较差的问题。基于246根钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力往复加载试验数据,提出了一种基于能量等效原则量化不同失效模式钢筋混凝土柱损伤状态的方法。通过引入贝叶斯神经网络模型,建立了适用于不同失效模式钢筋混凝土柱的位移角预测公式。研究结果表明:能量等效原则可将钢筋混凝土柱的骨架曲线等效为一个理想弹塑性模型,不仅便于定义屈服点、峰值点和极限点,而且便于在同一框架下对比不同失效模式钢筋混凝土柱的抗震力学性能差异。根据屈服点、峰值点和极限点的位移角,钢筋混凝土柱的损伤状态可以划分为:“基本完好、“轻度破环、“中等破坏和“严重破坏四个等级。贝叶斯神经网络模型可以准确预测不同失效模式钢筋混凝土柱屈服点、峰值点和极限点的位移角。传统的峰值承载力经验折减系数法在预测屈服点的位移角时偏于保守,在预测极限点的位移角时偏于不安全。