《表2 变速率加载A36钢管应力》

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《考虑应变率效应的钢筋混凝土动态纤维梁单元模型》

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为了进一步验证所开发的钢筋模型在遭受加载速率实时变化荷载（如地震、强风等）时的工作性能，取文献[5]中长45 mm的A36钢管试件为研究对象，采用B31纤维梁单元建立试件的有限元模型，进行变加载速率下的应力-应变曲线数值模拟（应变率为10-5/s～10-2/s）。分别采用Clough模型与Légeron模型分析得到变加载速率下的该试件的应力-应变曲线并与试验曲线进行对比，见图8。表2给出了加载速率发生变化时过渡区A、B、C、D点（10-2/s→10-5/s→10-2/s）的应力值变化情况。可以看出，模拟曲线与试验曲线的总体趋势基本吻合，在应变率过渡区（加载速率先降低再提高），分别采用两种模型得到的再加载曲线均能很好地模拟出与试验曲线相同的“下凹”现象。Clough模型的再加载路径是以直线指向上一次加载的最大应变点，对应力、应变最大值的模拟与试验值吻合较好，但对于加载过程中间区域应力、应变的描述略显粗糙，存在一定误差。Légeron模型则更好地描述加载过程中间区域的应力、应变发展情况，同时也很好地给出了应力、应变最大值，但计算成本相对较高。综上，两种模型均能有效模拟变速率加载过程中应变率的实时变化，可用于地震、强风等动荷载作用下的结构率相关性能分析中。